本發(fā)明專利技術(shù)屬于電子材料領(lǐng)域，涉及一種層狀復(fù)合屏蔽織物的制備方法。本發(fā)明專利技術(shù)提出的制備方法是以亞麻為基體，在其表面依次沉積聚吡咯層和金屬鎳層，具體工藝包括亞麻堿減量處理、聚吡咯原位化學(xué)聚合、硅烷偶聯(lián)劑自組裝改性、鈀納米溶膠活化以及化學(xué)鍍鎳等。本發(fā)明專利技術(shù)制備的層狀復(fù)合屏蔽織物，將反射形式與吸收形式結(jié)合，拓寬了屏蔽材料可應(yīng)用的電磁波頻率范圍，提升了其電磁屏蔽效應(yīng)。本發(fā)明專利技術(shù)制備的層狀復(fù)合屏蔽織物可用于醫(yī)療保健、電磁屏蔽工作服、智能紡織品等高新技術(shù)產(chǎn)品，市場前景廣闊。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于電子材料
，具體涉及。
技術(shù)介紹
如今越來越多的電子產(chǎn)品及電器進入人類的生活中，如移動電話、計算機、電熱毯、微波爐等。在正常的情況下，人體的器官和組織都存在著穩(wěn)定有序的微弱電磁場，而這些電子電器產(chǎn)品在工作時會產(chǎn)生各種不同波長和頻率的電磁波。在這些外界電磁場的干擾下，人體內(nèi)處于平衡狀態(tài)的微弱電磁場將遭到破壞，從而改變?nèi)梭w中的血液、淋巴液和細胞原生質(zhì)，不但影響人體的神經(jīng)系統(tǒng)、循環(huán)、免疫、生殖和代謝功能，嚴重的時候甚至可導(dǎo)致胎兒畸形或孕婦自然流產(chǎn)，給人體帶來嚴重危害。因此，隨著人們對健康越來越重視以及對生活質(zhì)量的要求越來越高，研究和開發(fā)各種具有防電磁輻射面料已成為新型紡織品研究和發(fā)展的熱點領(lǐng)域之一。電磁波傳播至屏蔽材料表面時，有三種不同的衰減機理，一是在入射表面的反射衰減，是由空氣與屏蔽材料之間的錯配阻抗引起，為富含電子或空穴的屏蔽材料的主要衰減形式。二是未被反射而進入屏蔽體的電磁波被吸收衰減，是一種能量耗散，這是本征導(dǎo)電高分子(聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔、聚聚塞吩)的主要衰減形式。三是屏蔽體內(nèi)部多重反射衰減，占衰減總量的很小比例，只在屏蔽效應(yīng)小于15dB時才有考慮意義。目前大部分防電磁輻射面料都只是以單種衰減形式(反射或吸收)為主導(dǎo)，如導(dǎo)電高分子復(fù)合織物、金屬化織物、碳基復(fù)合織物等，而將兩種衰減機理結(jié)合起來用作電磁屏蔽的產(chǎn)品在市面上還很少見。理論上，在織物表面構(gòu)建金屬/導(dǎo)電高分子復(fù)合層，得到的防電磁輻射面料可以實現(xiàn)反射與吸收兩種衰減機理的強勢結(jié)合，從而達到相互增強的效果，解決屏蔽效應(yīng)低、屏蔽性能不穩(wěn)定等難題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供。本專利技術(shù)提出的層狀復(fù)合屏蔽織物的制備方法，以亞麻為基體，在其表面依次沉積聚吡咯層和金屬鎳層，具體工藝包括亞麻堿減量處理、聚吡咯原位化學(xué)聚合、硅烷偶聯(lián)劑自組裝改性、鈀納米溶膠活化以及化學(xué)鍍鎳等，具體步驟如下:(1)亞麻堿減量處理:將亞麻布置于60?80°C堿溶液中，堿減量處理10~30分鐘，取出、烘干； (2)聚吡咯原位化學(xué)聚合:將堿減量處理后的亞麻布置于吡咯一乙醇溶液中5?20分鐘，取出再立即放入氧化劑溶液中5?20分鐘，取出、洗凈，上述過程循環(huán)3~5次，烘干； (3 )硅烷偶聯(lián)劑自組裝改性:將步聚(2)處理過的亞麻布浸入硅烷偶聯(lián)劑溶液中5?10分鐘，取出，于100?120 °C烘干，浸泡與烘干循環(huán)3?5次； (4)鈀納米溶膠活化:將步聚(3)處理過的亞麻布置于鈀納米溶膠溶液中3?5小時，取出、洗凈；(5)化學(xué)鍍鎳:將步聚(4)處理過的亞麻布浸泡在鎳化學(xué)鍍液中，于30?60°C化學(xué)鍍0.5?2小時，取出洗凈，烘干，制得層狀復(fù)合屏蔽織物。本專利技術(shù)中，堿溶液的配方是溶劑為去離子水，溶液中各種溶質(zhì)為:氫氧化鈉的濃度為2?4 g/L，磷酸鈉的濃度為4?8 g/L，碳酸鈉的濃度為2?4 g/L。本專利技術(shù)中，吡咯一乙醇溶液的溶質(zhì)為吡咯單體，溶劑為無水乙醇，吡咯溶液的摩爾濃度為0.5?1.0 mol/Lo本專利技術(shù)中，氧化劑溶液的溶劑為去離子水，溶液中各種溶質(zhì)為氯化鐵的濃度為5?20 g/L，對甲苯磺酸鈉的濃度為2?5 g/L。.本專利技術(shù)中，硅烷偶聯(lián)劑溶液的溶質(zhì)為3-氨基丙基三甲氧基硅烷，溶劑為丙酮，改性溶液的質(zhì)量濃度為0.1%?1%。本專利技術(shù)中，鈀納米溶膠溶液的配方溶劑為去離子水，溶液中各種溶質(zhì)為氯化鈀的濃度為3?5 g/L，酒石酸鉀鈉的濃度為10?15 g/L，鹽酸的濃度為3?5 g/L，硼氫化鈉的濃度為3?5 g/L。本專利技術(shù)中，鎳化學(xué)鍍液的配方是溶劑為去離子水，溶液中各種溶質(zhì)為硫酸鎳的濃度為15?25 g/L，焦磷酸鈉的濃度15?25 g/L，氨水的濃度為5?15 g/L，多聚磷酸的濃度為3?5 g/L，二甲氨基硼烷的濃度為3~5 g/L ο本專利技術(shù)制備的層狀復(fù)合屏蔽織物具有以下優(yōu)點:(1)亞麻是天然纖維，屬可再生資源，綠色環(huán)保。(2)經(jīng)堿減量處理后的亞麻布為多孔清潔基體，吡咯單體可滲入孔內(nèi)并在孔內(nèi)聚合，得到的聚吡咯層與亞麻基體相互鉚合，結(jié)合力增強。(3)亞麻布主要成份為纖維素，表面具有較多羥基OC-0H)，可以與聚吡咯中的(-N-H)形成氫鍵，結(jié)合力增強。(4)硅烷偶聯(lián)劑可以充當橋梁，聯(lián)接內(nèi)層聚吡咯層與外層金屬鎳，使彼此結(jié)合力增強，提升材料可靠性。(5)外層的金屬鎳以反射電磁波形式為主，內(nèi)層聚吡咯導(dǎo)電高分子以吸收電磁波形式為主，本專利技術(shù)制備的層狀復(fù)合屏蔽織物，將反射形式與吸收形式結(jié)合，拓寬了屏蔽材料可應(yīng)用的電磁波頻率范圍，提升了其電磁屏蔽效應(yīng)。本專利技術(shù)制備的層狀復(fù)合屏蔽織物可用于醫(yī)療保健、電磁屏蔽工作服、智能紡織品等高新技術(shù)產(chǎn)品，市場前景廣闊。本專利技術(shù)的有益效果在于:(1)以亞麻作為屏蔽材料的基材，原料來源豐富，降低工藝成本。(2)亞麻布進行堿減量處理，不僅可以去除亞麻布上原有的雜質(zhì)以及化學(xué)殘留，還可以提升得到的聚吡咯層與亞麻基體之間的結(jié)合力，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。(3)硅烷偶聯(lián)劑可充當聚吡咯層與金屬層的分子橋梁，提高產(chǎn)品的可靠性。(4)本專利技術(shù)采用導(dǎo)電高分子化學(xué)聚合和化學(xué)鍍相結(jié)合，克服了單獨高分子聚合或化學(xué)鍍所制備的屏蔽材料低電磁屏蔽問題。(5)工藝過程維護簡便，對儀器設(shè)備的依賴度低可進行連續(xù)化生產(chǎn)，適合大規(guī)模生產(chǎn)，能滿足市場需求。【附圖說明】圖1為層狀復(fù)合屏蔽織物的制備流程示意圖； 圖2為層狀復(fù)合屏蔽織物的掃描電鏡照片。【具體實施方式】下面通過實例進一步描述本專利技術(shù)。實施例1將2g氫氧化鈉，4g磷酸鈉，2g碳酸鈉溶于500mL去離子水中，溶解完畢，得堿溶液。將亞麻布置于含有500mL上述堿溶液的燒杯中，60 °C水浴加熱處理10分鐘，取出淋洗直至洗出液呈中性，烘干。將lg氯化鐵，0.4g對甲苯磺酸鈉溶于200mL去離子水中，溶解完畢，得到氧化劑溶液。將堿處理后的亞麻布置于濃度為0.5mol/L的200mL吡咯一乙醇溶液10分鐘。取出再立即放入上述氧化劑溶液中10分鐘，取出、洗凈，上述過程循環(huán)3次，烘干，得到表面沉積有聚吡咯的亞麻布。將聚吡咯/亞麻布置于濃度為0.1%的3-氨基丙基三甲氧基硅烷丙酮溶液，浸泡5分鐘，取出，然后在100 °C烘干，浸泡與烘干循環(huán)3次。將3g氯化鈀，15g酒石酸鉀鈉，3g鹽酸，3g硼氫化鈉溶于500mL去離子水中，溶解完畢，添加去離子水，至溶液體積為1L，得鈀納米溶膠溶液。將改性后的聚吡咯/亞麻布置于上述溶液中，放置3小時，取出，洗凈，得表面活化的聚吡咯/亞麻布。將15g硫酸鎳，15g焦磷酸鈉，5g氨水，3g多聚磷酸，3g二甲氨基硼烷溶于500mL去離子水中，溶解完畢，添加去離子水，至溶液體積為1L，得化學(xué)鍍鎳溶液。將表面活化的聚吡咯/亞麻布置于上述鍍鎳液中，于40°C化學(xué)鍍1小時，取出，用水洗凈，烘干，得層狀復(fù)合屏蔽織物，聚吡咯含量為24.52%，磁性鎳含量為5.16%，表面方阻為0.97 Ω / 口，飽和磁化強度為7.56 emu/g，屏蔽效能為43.52 dB，剝離強度能通過3M公司思高^膠帶的測試。實施例2將3g氫氧化鈉，5g磷酸鈉，2.5g碳酸鈉溶于500mL去離子水中，溶解完畢，得堿溶液。將亞麻布置于含有500mL上述堿溶液的燒杯中，70 °C水浴加熱處理12分鐘，取出淋洗直至洗出液呈中性，烘干。將1.5g氯化鐵，0本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種層狀復(fù)合屏蔽織物的制備方法，其特征在于具體步驟如下：（1）亞麻堿減量處理：將亞麻布放入堿溶液中堿減量處理、烘干；（2）聚吡咯原位化學(xué)聚合：將堿減量處理后的亞麻布置于吡咯—乙醇溶液中5~20分鐘，取出再立即放入氧化劑溶液中5~20分鐘，循環(huán)處理3~5次，取出、洗凈、烘干；（3）硅烷偶聯(lián)劑自組裝改性：將聚吡咯原位化學(xué)聚合處理過的亞麻布浸入硅烷偶聯(lián)劑溶液中5~10分鐘，取出于100~120℃烘干，浸泡與烘干循環(huán)3~5次；（4）鈀納米溶膠活化：將硅烷偶聯(lián)劑自組裝改性處理過的亞麻布置于鈀納米溶膠溶液中3~5小時，取出、洗凈；（5）化學(xué)鍍鎳：將鈀納米溶膠活化處理過的亞麻布浸泡在鎳化學(xué)鍍液中，于30~60?℃化學(xué)鍍1～2小時，取出洗凈，烘干，制得磁性亞麻基層狀復(fù)合屏蔽材料。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙航，呂銀祥，
申請(專利權(quán))人：復(fù)旦大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31
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