专利名称：耐高温的导磁防磁防射线的导电塑料/涂料的制作方法
技术领域：
本发明适用于高分子导电塑料/涂料。
目前在这项技术领域中的国防、医疗、仪器仪表、无线电装置、电力系统和工业探伤等通常都是采用金属导磁材料、金属屏蔽材料制造元器件、结构装置等，但这类金属消耗量大、不耐腐蚀、不耐高温(350℃以下)成型尺寸不稳定、造价高且大大增加设备装置重量等缺点。
本发明的目的是用一种新型的，具有导磁性能的导电塑料/涂料代替金属磁性材料作导磁材料；具有防磁性能的导电塑料/涂料代替金属作电磁屏蔽材料；具有防射线性能的导电塑料/涂料代替金属作屏蔽射线材料。这种导电塑料/涂料耐高温可达900—1100℃且仍能保持其强度和完整形状。
本发明的耐高温的“导磁、防磁、防射线的导电塑料/涂料具有下述优点(1)可以大量节约金属材料；(2)重量轻，在导磁、防磁和防射线性能相同的情况下，约比金属重量轻五分之三；(3)造价低，在导磁、防磁和防射线性能相同情况下，约比金属造价低33—66％；(4)耐酸、碱、盐等腐蚀且耐高温达900—1100℃；(5)成型尺寸稳定，容易加工成型，便于高效自动化生产。
本发明的特点是在热塑性或热固性树脂(或涂料)中分别加入具有(1)耐高温的导磁或/和导电性能的金属或/和非金属粉末作填充改性剂。其中以铁(Fe)、镍(Ni)、锌(Zn)、铅(Pb)、银(Ag)、金(Au)，非金属以石棉、石墨等效果较佳，尤以铁(Fe)、镍(Ni)、石棉、石墨和炭墨效果最佳。
(2)耐高温的防磁或/和导电性能的金属或/和非金属粉末作填充改性剂，其中以铜(Cu)、铝(Al)、锌(Zn)、银(Ag)、金(Au)，非金属以石棉、石墨和炭墨等效果较佳，尤以铜(Cu)、铝(Al)、石棉、石墨和炭墨效果最佳。
(3)耐高温的防射线或/和导电性能的金属及其氧化物、金属盐或/和非金属粉末作填充改性剂，其中金属以铅(Pb)、金(Au)、铜(Cu)、镍(Ni)、铁(Fe)、氧化铅(PbO)、硫酸钡(BaSO4)，非金属以石棉、石墨和炭墨效果较佳，以铅(Pb)、氧化铅(PbO)、硫酸钡(BaSO4)，非金属以石棉、石墨和炭墨效果较佳，尤以铅(Pb)、氧化铅(PbO)、硫酸钡(BaSO4)、石棉、石墨和炭墨效果最佳。
本发明的耐高温导磁、防磁和防射线性能取决于耐高温导磁、防磁和防射线导电改性剂的填加比例，一般情况下，改性剂填加在塑料/涂料中的含量应为10—50％(体积)，以20—45％(体积)为较佳。尤以20—40％(体积)为最佳。
本发明用改性剂的金属粉末粒度一般为100—1000目/吋2，以200—400目/吋2为较佳，尤以250—300目/吋2为最佳；金属氧化物、金属盐类等一般为化学分析纯的，大批生产时以工业纯的为最佳；非金属粉末的粒度为10—60μm，以15—50μm为较佳，尤以20—45μm为最佳。
本发明的耐高温导磁、防磁和防射线性能主要来自所填加的金属粉末、金属氧化物、金属盐类，而非金属粉末、(如石棉、石墨和炭墨等)则既可增加塑料的耐高温和导电性能，同时又兼有消除塑料(或涂料)静电和防止老化作用。上述金属及其氧化物、金属盐类和非金属粉末极均匀地分布在塑料/涂料中，形成一个耐高温的导磁、防磁和防射线导电相，从而使导电塑料/涂料具有耐高温导磁、防磁和防射线性能。
本发明适用于各种热塑料性或热固性树脂如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、氨基树脂、聚氯乙烯、聚邻苯二甲酸二烯丙脂、聚砜、聚碳酸酯、聚甲醛和尼龙等，也适用于各种油漆等涂料。
本发明的耐高温导磁、防磁和防射线的导电塑料/涂料的制备方法是将粉末状的改性填充剂分别按照上述比例填加到树脂(或涂料)中，充分混合均匀后(涂料即可施工)，用常规的塑料加工方法制成导电塑料压粉(粒)料(见工艺流种图)，上述粉(粒)料在60—95℃下干燥1—10小时后，在成型设备上加工成型，得到所需要的不同形状和结构且耐高温的导磁、防磁和防射线性能的导电塑料制品。
本发明的耐高温导磁、防磁和防射线通用导电塑料/涂料完全可以代替目前常规使用的(1)金属导磁材料(如铁等)作为耐高温的导磁材料。本发明的耐高温的导磁导电塑料/涂料曾在锦州工学院、锦州师范学院(物理系)进行试验测定，认为该导电塑料/涂料可以作为导磁材料代替目前通用的金属导磁材料且能耐高温；(2)金属(如铜等)作为各种电磁场、电磁波辐射的耐高温的屏蔽材料。本发明的耐高温的防磁导电塑料/涂料样件曾在中国人民解放军205医院进行试验测定，由高频理疗机发射出的高频电磁波使氖灯管发亮，当用金属铜网或防磁导电塑料/涂料屏蔽后，氖灯管立即熄灭，且能耐高温。而使用普通塑料/涂料则丝毫不起作用。
(3)金属防射线材料(如铅)作为各种射线的吸收(屏蔽)材料。本发明的耐高温防射线通用导电塑料/涂料样件曾在辽宁省劳动卫生研究所、锦州医学院附属医院、深圳、上海、福建等省市医院及中国人民解放军205、313、208、长征、锦州空军医院等20余单位进行测试检定一致认为通用导电塑料/涂料防射性能十分理想。百分之百的的可以代替金属(如铅)防各种射线，且能耐高温。
图1、为采用热塑性树脂制造耐高温的导磁、防磁和防射线导电塑料/涂料及其制品简单工艺流程。
图2、为采用热固性树脂制造耐高温的导磁、防磁和防射线导电塑料及其制品简单工艺流程。
实例1、将聚丙烯树脂与石棉和金属镍(Ni)粉或铝(Al)粉(粒度为275目/吋2)分别按72％(体积)和28％(体积)的比例混合，同时加入石墨和炭墨各0.1％(重)，再加入适量的其常规塑料助剂，充分搅拌，混炼均匀后造粒，然后在80℃下干燥3小时左右，最后，用模具在塑压机上加工成型耐高温的导磁(或防磁)导电塑料及其制品。
实例2、将100ml丙酮溶剂加入27.52g聚磷苯二甲酸二烯丙酯(DAP)予聚体中，搅拌5—10分钟，使予聚体充分溶解，再加入2.75gDAP单体；搅拌30分钟后加入58g石棉和金属镍(Ni)粉末(或铝Al粉)(粒度为275目/吋2)和1.14g叔丁基过氧化苯甲酰(DCP)，球磨48小时后再加入6g炭墨，4.55g硬脂酸钙和其它常规助剂，再球磨48小时，取出后80℃下干燥3小时，研细、过筛(275目/吋2)，最后在45T塑压机上成型，得到耐高温的导磁(或防磁)导电塑料及其制品。
实例3、将聚丙烯树脂与石棉和BaSO4(工业或化学分析纯的)分别按60％(体积)和40％(体积)的比例混合，同时加入石墨和炭黑各0.1％(重)，再加入适量的其他常规塑料助剂；充分搅拌，混炼混合均匀后造粒，然后在80℃下干燥3小时左右，最后用模具在45T塑压机上加工成型耐高温防射线导电塑料及其制品。
实例4、将240ml丙酮溶剂加入49.04g聚邻苯二甲酸二烯丙脂(DAP)予聚体中；搅拌5—10分钟，使予聚体充分溶解，再加入4.9gDAP单体，搅拌30分钟后加入129.2g石棉和氧化铅和2.4g叔丁基过氧化苯甲酰(DCP)，球磨48小时后加入6.1g炭黑，9.0g硬脂酸钙和其他常规塑料助剂，再球磨48小时，取出后于80℃下干燥3小时，研细，过筛(275目/吋2)，最后在45T塑压机上成型制成耐高温的防射线通用导电塑料及其制品。
权利要求
1.一种塑料/涂料，其特征在于塑料/涂料中含有耐高温的导磁；防磁防射线或/和导电性能的粉末状金属、金属氧化物、金属盐或/和非金属作改性填充剂。金属粉末的粒度为100～1000目/吋2，分析纯或工业纯的金属氧化物、金属盐、非金属粉末的粒度为10～60μm。在塑料中含量为10～50％(体积)。
2.按照权利要求1所述的塑料，其特征在于塑料/涂料中含有铁(Fe)、镍(Ni)、锌(Zn)、银(Ag)；铜(Cu)、铝(Al)；金(Au)、铅(Pb)及化学分析纯或工业纯的氧化铅(Pbo)、硫酸钡(BaSO4)、石棉、石墨或/和炭墨。
3.按照权得要求1和2所述的塑料/涂料，其特征在于塑料/涂料中含有(1)铁(Fe)、镍(Ni)、石棉、石墨或/和炭墨；(2)铜(Cu)、铝(Al)、石棉、石墨或/和炭墨；(3)铅(Pb)、氧化铅(PbO)、硫酸钡(BaSO4)、石棉、石墨或/和炭墨。
4.按照权利要求1所述的塑料/涂料，其特征在于塑料/涂料中金属、金属氧化物、金属盐或/和非金属粉末的含量为20～45％(体积)。
5.按照权利要求1和4所述的塑料/涂料，其特征在于塑料/涂料中金属、金属氧化物、金属盐或/和非金属粉末的含量为25～40％。
6.按照权利要求1和5所述的塑料/涂料，其特征在于塑料/涂料中金属粉末的粒度为200～400目/吋2，金属氧化物和金属盐的粒度为化学分析纯或工业纯的，非金属粉末的粒度为15～50μm。
7.按照权利要求1和6所述的塑料/涂料，其特征在于改性填充剂的金属粉末的粒度为250～300目/吋2。金属氧化物与金属盐的粒为化学分析纯或工业纯的，非金属粉末的粒度为20～45μm。
全文摘要
耐高温的导磁、防磁、防射线的导电塑料/涂料，分别代替金属导磁材料、防磁、防射线材料并制造其相应的元器件装置。具有重量轻、造价低、耐腐蚀、耐高温和易加工等特点。其制备方法是将粒度为100-1000目/英寸
文档编号C09D5/24GK1130201SQ9511007
公开日1996年9月4日 申请日期1995年3月2日 优先权日1995年3月2日
发明者杨再田 申请人:杨再田