[發明專利]一種具有電磁屏蔽性能的聚醚醚酮纖維復合紙及其制備方法

有效

• 申請號: 202010375622.8
• 申請日: 2020-05-07
• 公開（公告）號: CN111535071B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 欒加雙;叢鑫;王貴賓;張淑玲;張梅;楊硯超;吳同華;王晟道;蓋須召
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: D21H13/26
• 分類號: D21H13/26;D21H13/22;D21H19/14;D21H19/24;D01F1/09;D01F6/94;D01D5/08;D01D5/12;D21J5/00;D21H23/50;D21H25/00;D21H25/02;D21H25/04;H05K9/00
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 王瑩

一種具有電磁屏蔽性能的聚醚醚酮纖維復合紙及其制備方法，屬于復合紙技術領域。解決了現有技術中聚醚醚酮纖維紙成紙性差、紙張性能低以及紙張的浸漬噴涂液中碳納米管易于團聚與添加含量有限等問題。本發明的纖維復合紙的制備方法，先用聚醚醚酮的可溶性聚合物前驅體包覆多壁碳納米管，然后采用結晶性聚醚醚酮包覆的多壁碳納米管作為紡絲填料制備導電聚醚醚酮纖維，再利用導電聚醚醚酮纖維制得聚醚醚酮導電纖維紙，最后使用浸漬噴涂液噴涂導電纖維紙，得到具有電磁屏蔽性能的聚醚醚酮纖維復合紙。該纖維復合紙具有良好的機械強度、耐熱性能、散熱性能、阻燃性能、耐電壓強度和電磁屏蔽性能，可以應用在高溫電磁屏蔽防護、電氣絕緣等領域。

技術領域

本發明屬于復合紙技術領域，具體涉及一種具有電磁屏蔽性能的聚醚醚酮纖維復合紙及其制備方法。

背景技術

聚醚醚酮（Polyether ether ketone，簡稱PEEK）是聚芳醚酮類聚合物中性能最為優異的一個品種，PEEK具有高模量、高強度、高韌性、耐沖擊、耐疲勞、阻燃、耐高溫、耐腐蝕、電氣絕緣高、耐輻射、耐蠕變等等各種優異的性能。PEEK纖維經高溫熔融紡絲制得，在航天、航空、核能、信息、通訊、電子電器、石油化工、機械制造、汽車等高技術領域中均得到了成功的應用。因此開發功能性的聚醚醚酮纖維紙是對特種纖維紙種類一個必要且重要的一個補充。

公開號為CN107254800A的專利公開了一種聚醚醚酮纖維紙及其制備方法，以聚醚醚酮纖維為主要原料，該方法證實了聚醚醚酮纖維紙的可行性，制備的聚醚醚酮纖維紙可達到一定的性能和應用。但該方法中使用的粘結劑為二苯砜或環丁砜稀釋的PEEK樹脂溶液，處理過程必須在高溫下進行，而在高溫下二苯砜對纖維的結構有破壞，導致成紙性差，從而影響紙張的性能。

公開號為CN110373955A的專利公開了一種聚醚醚酮纖維復合紙及其制備方法，利用真空抽濾制得聚醚醚酮纖維原紙，再浸漬熱壓酸化水解制得聚醚醚酮纖維復合紙。該方法制備的復合紙具有良好的緊度、機械強度、耐熱性能、耐電壓強度，可以用于高溫防護、電氣絕緣和蜂窩結構等領域。但制備的纖維紙性能單一，并不具備電磁屏蔽等功能性。

公開號為CN103088462A的專利公開了一種具有電磁屏蔽功能聚醚醚酮單纖維絲的制備方法，該專利將紡絲級聚醚醚酮樹脂、熱穩定劑、功能粉體材料（碳納米管、石墨烯或金屬粉）和有機高分子添加劑在紡絲擠出機內經熔融、過濾、單孔噴絲形成聚醚醚酮單絲。但該方法存在以下兩個缺點：一是制備的為聚醚醚酮單絲，且長徑比相對小；二是添加的功能粉體材料，沒有進行修飾，未經改性修飾的功能粉體材料極易團聚，所以纖維可紡性差，所制備的單絲表面粗糙且無法用來制備復絲。

公開號為CN109627679A的專利公開了一種高導電聚醚醚酮復合材料及其制備方法，以聚醚醚酮為基體通過加入增強纖維、接枝改性碳納米管、耐磨劑等制備高導電復合材料。但該方法使用的接枝改性碳納米管是由聚甲基丙烯酸甲酯接枝而成的，而聚甲基丙烯酸甲酯的熱分解是160-210℃（出處：彈性體，2019－08－25，29（4）：24-29中的第25頁第十行出現），不能滿足聚醚醚酮的加工溫度；另外，由于引入了其他的可溶性物質從而在一定程度上影響了聚醚醚酮的結晶性、耐高溫性以及耐腐蝕性。

公開號為CN108102292A的專利公開了一種導電聚醚醚酮復合材料的制備方法，通過對聚醚醚酮基材、導電填料、添加劑三方面的大量對比試驗后，最終得出了最優的配方以制備的導電復合材料。但由于該方法將多壁碳納米管在二甲基乙酰胺中進行分散后向該體系中投入聚醚酰亞胺，且聚醚酰亞胺在堿性條件下易水解，從而在一定程度上影響了聚醚醚酮的結晶性、耐高溫性以及耐腐蝕性。

公開號為CN102321338A的專利公開了聚醚醚酮基復合電磁屏蔽材料及其制備方法，該專利將導電填料（炭黑、石墨、碳纖維、單壁碳納米管、雙壁碳納米管、多壁碳納米管）和用于分散導電填料的聚醚砜混入聚醚醚酮中，通過注塑成型得到聚醚醚酮基復合電磁屏蔽材料。該專利材料只能用于注塑制備出型材，不能制備出纖維紙等柔性材料。