本发明实施例涉及防辐射材料
技术领域：
，具体涉及一种用于手柄外壳的防辐射材料及其制备方法。
背景技术：
：目前，游戏手柄外壳主要采用PC原材料直接生产。PC原材料本身是没有防辐射功能，因此手柄电子内部产生的微小辐射，手柄外壳没有防辐射功能，被视为带有辐射的产品。为了解决手柄内部产生微小辐射的问题，最直接的方法是整改手柄内部电路及元件方式，但是此方式仅仅解决了消减辐射效果，手柄外壳并未有防辐射功能。技术实现要素：针对现有技术的上述缺陷，本发明的目的是提供一种用于手柄外壳的防辐射材料及其制备方法，旨在解决手柄内部电子产生微小辐射干扰的问题。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：第一方面，本发明实施例提供一种用于手柄外壳的防辐射材料，包括如下重量含量的各原料：优选地，所述用于手柄外壳的防辐射材料包括如下重量含量的各原料：或者，所述用于手柄外壳的防辐射材料包括如下重量含量的各原料：优选地，所述纳米硫酸钡的平均粒径小于100nm。优选地，所述纳米硫酸钡的纯度大于98％，pH值7.5。优选地，所述相容剂为马来酸酐相容剂。优选地，所述短切碳纤维的平均长度为1－3mm。优选地，所述短切碳纤维的平均纤维直径为7um。第二方面，本发明实施例提供一种所述用于手柄外壳的防辐射材料的制备方法，包括如下步骤：将所述PC或ABS、纳米硫酸钡、相容剂混合，冷却后向所得混合物中加入短切碳纤维，再次混合后熔融造粒即得用于手柄外壳的防辐射材料。优选地，所述混合是在1500－1800转/分钟的条件下实现的；所述再次混合是在100－200转/分钟的条件下实现的。优选地，所述熔融造粒是在60－100℃的条件下实现的。与现有技术相比，本发明实施例具备如下有益效果：本发明实施例通过对原料种类、含量及制备方法的优化，不仅解决了材料内部电子产生微小辐射干扰的问题，同时还兼顾了材料的机械性能。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。为了更清楚的对本发明的内容进行说明，提供以下具体实施例，所涉及的原料包括：PC：S－3001R，三菱日本株式会社；ABS：LI－941，韩国LG化学公司；纳米硫酸钡：平均粒径小于100nm，纯度大于98％，白度大于96％，pH值7.5，佛山安亿纳米材料有限公司；相容剂：马来酸酐相容剂，可选“佳易容”系列；短切碳纤维：平均纤维直径为7um，截面形状为圆形，平均长度为1－3mm，东丽日本株式会社。实施例1－5实施例1－5分别提供了一种用于手柄外壳的防辐射材料及其制备方法和具有防辐射功能的游戏手柄外壳，所述用于手柄外壳的防辐射材料的原料种类及含量见表1。表1实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5PC或ABSPC，85％PC，65％ABS，85％ABS，65％PC，75％纳米硫酸钡9％20％9％20％15％相容剂5％10％5％10％8％短切碳纤维1％5％1％5％2％上述用于手柄外壳的防辐射材料均是通过如下制备方法制备获得：将表1所示重量含量的PC或ABS、纳米硫酸钡、相容剂置于双螺杆挤出机中混合，冷却后向所得混合物中加入短切碳纤维，再次混合后熔融造粒即得用于手柄外壳的防辐射材料；其中，混合的条件为1600转/分钟，再次混合的条件为150转/分钟，熔融造粒的条件为80℃。需要说明的是，上述实施例如下制备参数下均能实现：混合的条件为1500－1800转/分钟；低于此转速度，在批量产生时某一局部纳米硫酸钡粒子可能会发生一定的团聚，团聚导致粒径增大，使得纳米硫酸钡与、PC或ABS混合不均匀，由此共混膜机械性能降低；再次混合的条件为100－200转/分钟；熔融造粒的条件为60－100℃，若温度超越到120℃，PC或ABS就会转变物理性能。将所得用于手柄外壳的防辐射材料干燥注成游戏手柄外壳，即可得具有防辐射功能的游戏手柄外壳。为了突出本发明实施例的优势效果，发明人对上述实施例提供产品的防辐射性能进行了检测，并通过辐射吸收率的形式体现出来，具体检测方法如下：将防辐射混合物材料做成的手柄外壳，组装成一个手柄，连接电脑使手柄处于工作状态，放置于屏蔽测试室内。测试手柄电磁辐射(EMC)，用美国联通信委员会(FCC)标准测试。用同样的方法，同一只手柄外壳只更换原PC材料做成的手柄外壳，再次测试，测试出的两次数据来比较。在第三方深圳或者广州大型综合性检测机构SGS认证公司测试手柄电磁辐射，10米测试室做测试。另外，在优化防辐射性能的基础上，为了兼顾游戏手柄的机械性能，发明人还对上述实施例的机械性能进行了检测，具体通过拉伸强度率的形式提现出来，拉伸强度率的测试方法如下：将防辐射材料做成厚度为3mm的板材，试件为扁平状哑铃形，长68mm，宽14mm。用两根带有插口的金属短杆与试件连接，用MTS809材料试验机夹持和加载两端，在短杆上加工凹槽来卡放引伸仪。准静态拉伸试验在MTS809材料试验机上进行。用同样的方法，同样的形状大小的原PC材料进行测试。测试出的两次数作比较。基于上述检测方法，对上述实施例提供产品的性能测定结果如下所示：(1)实施例1所得手柄外壳的防辐射材料的辐射吸收率为40.2％，实施例2所得游戏手柄外壳的辐射吸收率为50.8％，而原材料(见表2中“对照1”)则为零，实施例1和实施例2相对于原材料来讲辐射吸收率显著提升。(2)在辐射吸收性能得到增加的同时，再测试拉伸强度，结果显示，实施例1所得游戏手柄外壳的拉伸强度率为84.86％，实施例2所得游戏手柄外壳的拉伸强度率为127.15％，原材料(见表2中“对照1”)手柄外壳的拉伸强度率是零，实施例1和实施例2相对于原材料来讲拉伸强度率提升幅度显著。表2在本发明实施例实施过程中，发明人发现：纳米硫酸钡重量含量在9－20％范围内可使PC或ABS材料对辐射有所吸收，具体地，当纳米硫酸钡添加量达到10％时，对辐射的吸收率已经达到41.2％，与纯PC或ABS原材料相比，吸收辐射的能力有大幅提高；当纳米硫酸钡添加量达到20％对辐射的吸收率是50.8％。如果纳米硫酸钡的继续增加，那么材料的成本将会增高，导致产品市场竞争力下降。但是，随着纳米硫酸钡添加量的增加，PC或ABS材料的拉伸强度率缓慢下降，当纳米硫酸钡添加量由10％增加到20％时，PC或ABS材料的拉伸强度率由32.94％下降到27.17％，为了解决上述技术难题，本发明实施例加入短切碳纤维进行限定。最终实现了防辐射性能与机械性能的兼顾。在对原料种类及其对应含量进行筛选的过程中，发明人还发现如下现象：(1)对照2与实施例1相比，区别仅在于，对照2省去了短切碳纤维，结果其辐射吸收率为39.7％、拉伸强度率为31.14％，相对于实施例1，对照2的辐射吸收率、拉伸强度率有所下降，且拉伸强度率下降及其显著，可见，短切碳纤维在本发明材料中不仅对拉伸强度率起到显著的促进作用，更重要的是对增加辐射吸收率起到促进作用，该促进作用是现有技术所没有公开的，也是本领域技术人员根据现有技术所不能预料到的。对照3与实施例2的比较也证明了上述结论。(2)对照4与实施例1相比，区别仅在于，对照4省去纳米硫酸钡组分且PC含量超范围，检测结果显示，对照4产品的辐射吸收率为零、拉伸强度率为82.94％，与实施例1的辐射吸收率为40.2％、拉伸强度率为84.86％相比，辐射吸收率受到显著的影响，拉伸强度率虽有降低，但是降低程度不如辐射吸收率。通过实施例1和对照4的效果比较可得出，在本发明提供的材料中，PC与纳米硫酸钡协同对辐射吸收率进行调节，调节效果显著，同时还影响了拉伸强度率。尽管PC和纳米硫酸钡是本领域常见物质，但是二者相互协同作用、对辐射吸收率进行调节且实现了极其显著的调节作用是本领域所没有公开的，也不是本领域技术人员根据现有技术所不能预料的，因此具备创造性。(3)对照5与实施例1的区别在于不含有纳米硫酸钡、短切碳纤维，对照5和对照4的区别在于不含有短切碳纤维。结果对照5的辐射吸收率、拉伸强度率均为零，在拉伸强度率上远远差于对照4，辐射吸收率与拉伸强度率均显著差于实施例1。通过比较分析可知，纳米硫酸钡与PC相互作用、纳米硫酸钡与短切碳纤维相互作用，通过相互作用协同调节了本发明产品的辐射吸收性能和机械性能。基于上述实施例，需要说明如下几点：本发明将纳米硫酸钡的平均粒径优选为小于100nm，原因在于，如果其平均粒径超出了本发明的限定，那么将会导致其在产品中的分布不均匀，最终导致产品的辐射吸收效果不均匀；为了进一步提升本发明的辐射吸收效果，本发明还优化了纳米硫酸钡的纯度和酸碱度，将其优选为纯度大于98％、pH值7.5，因为在该优选范围内产品不仅具备良好的防辐射效果，更重要的是能达到更佳的效果。本发明还对相容剂的种类进行了优选，优选的原因在于，尽管其他种类的相容剂也能在一定程度上实现本发明的效果，但是采用其他种类的相容剂不如采用上述实施例的相容剂效果好。本发明还对短切碳纤维进行了优选，将其平均长度优选为1－3mm，之所进行优选，是因为采用该长度范围内的短切碳纤维不仅可以使本发明产品具备较好的机械性能，更重要的是保持与纳米硫酸钡的良好的协同效果；为了使得短切碳纤维的上述作用得以优化，发明人还对短切碳纤维的平均纤维直径限定为7um。综上分析可知，本发明实施例提供的产品通过限定组分含量及原料种类最终实现了防辐射性能和机械性能的兼顾，纵观现有技术，尽管向PC或者ABS中加入纳米硫酸钡实现防辐射性能优化、加入短切碳纤维实现机械性能优化是现有技术，但是将纳米硫酸钡、短切碳纤维之间相互协同作用并且实现产品在辐射吸收性能和机械性能上的质的提高、提高的程度是现有技术所没有公开的，也是本领域技术人员所不能预料的，因此具有突出的实质性特点和显著的进步。需要说明的是，本发明的说明书中给出了本发明的较佳的实施例，但是，本发明可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本
发明内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。当前第1页1 2 3