一種石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜及其制備方法，該制備方法包含：步驟1，將樹脂和石墨烯材料、添加劑溶于溶劑中，攪拌，待樹脂完全溶解，混合均勻；步驟2，采用熔融紡絲的方式將導(dǎo)電纖維熔融，與步驟1的混合物混合均勻后加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，然后經(jīng)紡絲箱體過濾后紡絲成束；步驟3，將改性石墨烯導(dǎo)電復(fù)合纖維鋪設(shè)成網(wǎng)，將石墨烯導(dǎo)電漿料采用精密絲網(wǎng)印刷機(jī)印刷在纖維網(wǎng)上，干燥后形成電磁屏蔽薄膜。本發(fā)明專利技術(shù)還提供了通過該方法制備的石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜。本發(fā)明專利技術(shù)制備的薄膜具有優(yōu)異導(dǎo)電性，能夠有效屏蔽各波段電磁信號(hào)，可用于防輻射服、保密室窗簾、精密儀器防護(hù)罩及活動(dòng)式屏蔽帳篷、保密、偽裝等領(lǐng)域。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜及其制備方法
本專利技術(shù)涉及一種石墨烯復(fù)合薄膜及其制備方法，具體地，涉及一種石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜及其制備方法。
技術(shù)介紹
石墨烯是一種有碳原子按六邊形排列而成的二維材料，氧化石墨烯在石墨烯的表層具有羧基，環(huán)氧基，羥基等含有基團(tuán)修飾。由于氧化石墨烯制備工藝較簡(jiǎn)單，原材料成本低廉，同時(shí)在實(shí)際操作時(shí)氧化石墨烯與石墨烯相比更不易團(tuán)聚，因此可廣泛應(yīng)用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中。但是氧化石墨烯在樹脂中的分散情況不好，混煉時(shí)容易造成混合不均勻而促使主體材料鏈段性能不均，從而造成材料性能不穩(wěn)定，因此改進(jìn)其在材料中的分散情況作為我們現(xiàn)如今階段必須要解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種石墨烯復(fù)合薄膜及其制備方法，該薄膜具有優(yōu)異導(dǎo)電性，能夠有效屏蔽各波段電磁信號(hào)，可用于防輻射服、保密室窗簾、精密儀器防護(hù)罩及活動(dòng)式屏蔽帳篷、保密、偽裝等領(lǐng)域。為了達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)提供了一種石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜的制備方法，其中，所述的方法包含：步驟1，將樹脂和石墨烯材料、添加劑溶于溶劑中，攪拌，待樹脂完全溶解，混合均勻；步驟2，采用熔融紡絲的方式將導(dǎo)電纖維熔融，與步驟1所得的混合物混合均勻后加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，然后經(jīng)紡絲箱體過濾后紡絲成束，得到改性石墨烯導(dǎo)電復(fù)合纖維；步驟3，將步驟2所得的改性石墨烯導(dǎo)電復(fù)合纖維鋪設(shè)成網(wǎng)，纖維成單向或多向排布，將石墨烯導(dǎo)電漿料采用精密絲網(wǎng)印刷機(jī)印刷在纖維網(wǎng)上，干燥后形成電磁屏蔽薄膜。上述的石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜的制備方法，其中，所述的方法中，采用的原料按質(zhì)量百分比計(jì)包含樹脂80％～90％，導(dǎo)電纖維0.5％～10％，石墨烯材料0.5％～10％，添加劑0.5％～10％。上述的石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜的制備方法，其中，所述的石墨烯材料為改性石墨烯材料，包含改性后的石墨烯粉體或氧化石墨烯粉體。上述的石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜的制備方法，其中，所述的樹脂包含脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、酚醛型樹脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、PU樹脂中的任意一種或多種。上述的石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜的制備方法，其中，所述的導(dǎo)電纖維包含聚酯纖維、聚酰胺纖維、聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維、超高分子量聚乙烯纖維中的任意一種或多種。上述的石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜的制備方法，其中，所述的添加劑包含聚酰胺蠟、聚乙二醇、乙基纖維素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基磺酸鈉中的任意一種或多種。上述的石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜的制備方法，其中，所述的步驟1中的溶劑為有機(jī)溶劑，包含松油醇、檸檬酸三丁脂、鄰苯二甲酸二丁酯中的任意一種或多種。上述的石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜的制備方法，其中，所述的步驟1中，將樹脂和石墨烯材料、添加劑溶于溶劑中，通過攪拌機(jī)攪拌20min，待樹脂完全溶解，常溫下充分混合均勻。上述的石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜的制備方法，其中，所述的步驟2中，采用熔融紡絲的方式將導(dǎo)電纖維熔融，同時(shí)將步驟1所得的混合物加熱到相應(yīng)溫度，與熔融的導(dǎo)電纖維混合均勻后加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)的溫度分別控制在160-260℃，進(jìn)料速度為20-50r/min，螺桿速度為10-50r/min。本專利技術(shù)還提供了通過上述的方法制備的石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜。本專利技術(shù)提供的石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜及其制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：本專利技術(shù)首先制備了石墨烯導(dǎo)電漿料以及石墨烯導(dǎo)電復(fù)合纖維，并通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)將石墨烯導(dǎo)電漿料印刷在石墨烯導(dǎo)電纖維網(wǎng)上，形成具有優(yōu)異強(qiáng)度及電磁屏蔽效果的薄膜材料。可用于防輻射服、保密室窗簾、精密儀器防護(hù)罩及活動(dòng)式屏蔽帳篷、保密、偽裝等領(lǐng)域。本方法制備的石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜，工藝簡(jiǎn)單易操作，成本低廉，經(jīng)濟(jì)效益高，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。具體實(shí)施方式以下對(duì)本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步地說明。本專利技術(shù)提供的石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜的制備方法，其包含：步驟1，將樹脂和石墨烯材料、添加劑溶于溶劑中，攪拌，待樹脂完全溶解，混合均勻；步驟2，采用熔融紡絲的方式將導(dǎo)電纖維熔融，與步驟1所得的混合物混合均勻后加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，然后經(jīng)紡絲箱體過濾后紡絲成束，得到改性石墨烯導(dǎo)電復(fù)合纖維；步驟3，將步驟2所得的改性石墨烯導(dǎo)電復(fù)合纖維鋪設(shè)成網(wǎng)，纖維成單向或多向排布，將石墨烯導(dǎo)電漿料采用精密絲網(wǎng)印刷機(jī)印刷在纖維網(wǎng)上，干燥后形成具有一定強(qiáng)度及厚度的電磁屏蔽薄膜。優(yōu)選地，石墨烯導(dǎo)電漿料的原料按質(zhì)量百分比計(jì)包含：樹脂60％～85％，改性石墨烯材料0.5％～30％，有機(jī)添加劑0.5％～15％；改性石墨烯材料包含還原氧化石墨烯。有機(jī)添加劑包含增稠劑、表面活性劑以及溶劑，其質(zhì)量比為1：(0.2～0.5)：(15～20)。溶劑包含松油醇、檸檬酸三丁脂、鄰苯二甲酸二丁酯等中的任意一種或多種。表面活性劑包含聚乙二醇、木質(zhì)素磺酸鈉、聚乙烯醇、聚乙烯吡絡(luò)烷酮等中的任意一種或多種。增稠劑為乙基纖維素。該方法中采用的原料按質(zhì)量百分比計(jì)包含樹脂80％～90％，導(dǎo)電纖維0.5％～10％，石墨烯材料0.5％～10％，添加劑0.5％～10％。石墨烯材料為改性石墨烯材料，包含改性后的石墨烯粉體或氧化石墨烯粉體。更優(yōu)選地包含化學(xué)氣相沉積法制備的石墨烯、二氧化碳超臨界膨脹剝離石墨烯、化學(xué)氧化剝離的氧化石墨烯、偶聯(lián)劑改性氧化石墨烯、氨基高分子改性氧化石墨烯、陽離子表面活性劑改性氧化石墨烯、溴代十二烷改性氧化石墨烯等中的任意一種或多種。樹脂包含脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、酚醛型樹脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、PU樹脂(聚氨酯樹脂，即聚氨基甲酸酯)等中的任意一種或多種。導(dǎo)電纖維包含聚酯纖維、聚酰胺纖維、聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維、超高分子量聚乙烯纖維等中的任意一種或多種。添加劑包含聚酰胺蠟、聚乙二醇、乙基纖維素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、十二烷基磺酸鈉等中的任意一種或多種。步驟1中的溶劑為有機(jī)溶劑，包含松油醇、檸檬酸三丁脂、鄰苯二甲酸二丁酯等中的任意一種或多種。有機(jī)溶劑用量以使樹脂能夠完全溶解為準(zhǔn)。步驟1中，將樹脂和石墨烯材料、添加劑溶于溶劑中，通過攪拌機(jī)攪拌20min，待樹脂完全溶解，常溫下充分混合均勻。步驟2中，采用熔融紡絲的方式將導(dǎo)電纖維熔融，同時(shí)將步驟1所得的混合物加熱到相應(yīng)溫度，與熔融的導(dǎo)電纖維混合均勻后加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)的溫度分別控制在160-260℃，進(jìn)料速度為20-50r/min，螺桿速度為10-50r/min。本專利技術(shù)還提供了通過該方法制備的石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)提供的石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜及其制備方法做更進(jìn)一步描述。實(shí)施例1一種石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜的制備方法，其包含：步驟1，將樹脂和石墨烯材料、添加劑溶于溶劑中，攪拌，待樹脂完全溶解，混合均勻。將樹脂和石墨烯材料、添加劑溶于溶劑中，通過攪拌機(jī)攪拌20min本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜的制備方法，其特征在于，所述的方法包含：/n步驟1，將樹脂和石墨烯材料、添加劑溶于溶劑中，攪拌，待樹脂完全溶解，混合均勻；/n步驟2，采用熔融紡絲的方式將導(dǎo)電纖維熔融，與步驟1所得的混合物混合均勻后加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，然后經(jīng)紡絲箱體過濾后紡絲成束，得到改性石墨烯導(dǎo)電復(fù)合纖維；/n步驟3，將步驟2所得的改性石墨烯導(dǎo)電復(fù)合纖維鋪設(shè)成網(wǎng)，纖維成單向或多向排布，將石墨烯導(dǎo)電漿料采用精密絲網(wǎng)印刷機(jī)印刷在纖維網(wǎng)上，干燥后形成電磁屏蔽薄膜。/n

【技術(shù)特征摘要】
1.一種石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜的制備方法，其特征在于，所述的方法包含：
步驟1，將樹脂和石墨烯材料、添加劑溶于溶劑中，攪拌，待樹脂完全溶解，混合均勻；
步驟2，采用熔融紡絲的方式將導(dǎo)電纖維熔融，與步驟1所得的混合物混合均勻后加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，然后經(jīng)紡絲箱體過濾后紡絲成束，得到改性石墨烯導(dǎo)電復(fù)合纖維；
步驟3，將步驟2所得的改性石墨烯導(dǎo)電復(fù)合纖維鋪設(shè)成網(wǎng)，纖維成單向或多向排布，將石墨烯導(dǎo)電漿料采用精密絲網(wǎng)印刷機(jī)印刷在纖維網(wǎng)上，干燥后形成電磁屏蔽薄膜。


2.如權(quán)利要求1所述的石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜的制備方法，其特征在于，所述的方法中，采用的原料按質(zhì)量百分比計(jì)包含樹脂80％～90％，導(dǎo)電纖維0.5％～10％，石墨烯材料0.5％～10％，添加劑0.5％～10％。


3.如權(quán)利要求2所述的石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜的制備方法，其特征在于，所述的石墨烯材料為改性石墨烯材料，包含改性后的石墨烯粉體或氧化石墨烯粉體。


4.如權(quán)利要求2所述的石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜的制備方法，其特征在于，所述的樹脂包含脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、酚醛型樹脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、PU樹脂中的任意一種或多種。


5.如權(quán)利要求2所述的石墨烯復(fù)合功能性電磁屏蔽薄膜的制備方法，其特征在...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：任國(guó)峰，馬立國(guó)，劉少華，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：任國(guó)峰，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：河北;13