[發(fā)明專利]一種抗紫外/電磁波屏蔽劑的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210110427.8
• 申請日: 2012-04-16
• 公開（公告）號: CN102653889A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陶宇;沈娟娟;紀(jì)俊玲;唐沁宇;李樹白;陳海群
• 申請（專利權(quán)）人: 常州大學(xué);常州市月夜燈芯絨有限公司
• 主分類號: D01F1/10
• 分類號: D01F1/10;D06M11/45;D06M11/74
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于抗紫外/電磁波吸收材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種抗紫外/電磁波屏蔽劑的制備方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著環(huán)境污染導(dǎo)致大氣中的CO₂含量增加，臭氧層不斷遭到破壞，到達(dá)地面的紫外線輻射量日益增加，皮膚的曬黑、曬傷、及其皮膚癌的發(fā)病率增高，人們越來越強(qiáng)烈的意識到紫外線對人體的傷害，因此，為了保護(hù)人體避免過量紫外線輻射，人們必需大力研究紫外輻射防護(hù)問題，除使用防曬霜外，還必須利用合適的紡織品。

另外，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們在享受各種電子、電器設(shè)備帶來的便利生活的同時，也飽受電器設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射干擾問題的困擾，不僅影響通訊、生活，甚至直接威脅到人類的生存、健康。

針對我國抗紫外、電磁波屏蔽和吸波功能紡織品開發(fā)生產(chǎn)過程中急需解決的技術(shù)瓶頸，設(shè)計和組裝具有強(qiáng)抗紫外、寬頻吸波功能的金屬化合物復(fù)合材料，并通過紡絲成形和涂層整理等加工手段開發(fā)出多種強(qiáng)抗紫外和吸波功能織物已刻不容緩。

應(yīng)用于織物抗紫外吸收劑的主要包括有機(jī)、無機(jī)兩大類，有機(jī)屏蔽劑副作用大，易產(chǎn)生化學(xué)過敏，還不同程度存在有毒性及刺激性等問題，同時還會使織物泛黃，影響色澤；而無機(jī)屏蔽劑具有無毒、無味、對皮膚無刺激性、不分解、不變質(zhì)、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，因此以無機(jī)粒子作為抗紫外途徑的研究非常廣泛，特別是納米級無機(jī)粒子，有很高的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、無毒，無刺激性，使用很安全。

CeO₂具有豐富的4?f電子層能級結(jié)構(gòu)，使得它可以通過電子躍遷吸收紫外線能量，然后以低能級的光（可見光和紅外線）和熱能的方式放出，因此納米氧化鈰具備紫外線良好的吸收效應(yīng)，防止織物老化的功能將更強(qiáng)；上海工程技術(shù)大學(xué)的沈勇等在專利[CN1635033A]中，提供了一種改性納米氧化鈰、制備方法和用于功能整理劑的用途，整理后可使織物同時獲得抗紫外線和抗菌功能；上海大學(xué)的張慧茹等在專利[CN101857713A]中，提供了一種具有紫外屏蔽功能的水分散性聚酯復(fù)合材料的制備方法，對織物進(jìn)行整理后，可制得導(dǎo)濕性、快干性和紫外屏蔽性的功能型織物。

可見，賦予織物多功能已成發(fā)展熱點(diǎn)；本發(fā)明，所選碳納米管，由于碳鏈上的π電子都垂直于碳納米管表面，微波電場使正負(fù)電荷沿著相反方向移動，在碳納米管材料的表面形成電偶極子，產(chǎn)生極化電流，電磁波的能量轉(zhuǎn)換為其他形式的能量；同時，這些偶極子和微波場相互作用導(dǎo)致晶格振動以發(fā)熱的形式引起微波損失，將其負(fù)載強(qiáng)抗紫外性能的氧化鈰，與織物復(fù)合，便賦予了其強(qiáng)抗紫外/電磁屏蔽的復(fù)合性能；浙江三元電子科技有限公司的王煒等在[CN101736594A]中提供了一種抗菌抗紫外電磁屏蔽織物的制造方法，他選擇了一種合適的粘合劑使功能材料與織物緊密結(jié)合；東華大學(xué)的陳小立等通過α-Fe2O3處理織物而獲得屏蔽電磁波和抗紫外的織物[CN1804197A]，而本文采用的酸化后的碳管具有羧基等功能性基團(tuán)，直接與織物結(jié)合緊密方法更為簡便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是設(shè)計組裝具有強(qiáng)抗紫外、寬頻吸波功能的金屬化合物復(fù)合材料，提供了一種快速、簡便的制備方法。

本發(fā)明的原理（如圖1所示）：碳納米管在混酸酸化后，長鏈碳管的端口被打開，鈰離子進(jìn)入碳管內(nèi)部，同時表面生成的羥基、羧基、羰基等穩(wěn)定官能團(tuán)，增加了其在水相中的溶解度，有利于硝酸鈰溶液的充分混合；本發(fā)明非常適用于紡絲成形或涂層整理的手段來獲得強(qiáng)抗紫外和吸波功能織物，采用物理機(jī)械方法即可將其粘附在織物纖維表面上或嵌入織物紗線結(jié)構(gòu)中。

本發(fā)明采用的技術(shù)步驟如下：對碳納米管進(jìn)行酸化；再利用酸化好的碳管進(jìn)行負(fù)載。

一種抗紫外/電磁波屏蔽劑的制備方法，具體步驟如下：

（1）將Ce(NO₃)₃﹒6H₂O溶于去離子水中，形成0.03-0.12g/ml的Ce(NO₃)₃透明溶液；

（2）將Ce(NO₃)₃﹒6H2O溶液，酸化的碳納米管混合，室溫下超聲混合均勻；在磁力攪拌條件下添加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至10，室溫下繼續(xù)攪拌24h，陳化10h；反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，并用蒸餾水反復(fù)洗滌至中性，所得固體烘干后在馬弗爐中450℃煅燒15min，即制得上述的抗紫外/電磁波屏蔽劑。

所述的一種稀土氧化鈰/碳納米管抗紫外/電磁波屏蔽劑的制備方法，其特征在于：所述的NaOH溶液的濃度為每ml去離子水中含有0.005gNaOH。