[發(fā)明專利]一種聚丙烯腈電磁屏蔽納米復(fù)合材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210522095.4
• 申請(qǐng)日: 2012-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN103160053A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙金安;胡繼勇;馬步偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南城建學(xué)院
• 主分類號(hào): C08L33/20
• 分類號(hào): C08L33/20;C08K3/08;C08K7/00;C08K3/04;C08J5/18
• 代理公司: 鄭州中原專利事務(wù)所有限公司 41109
• 代理人: 張紹琳;孫詩(shī)雨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及聚丙烯腈電磁屏蔽納米復(fù)合材料的制備方法。

背景技術(shù)

隨著電子工業(yè)的迅速發(fā)展以及各種商用、家用通訊設(shè)備和電子產(chǎn)品的日益普及，這些產(chǎn)品所產(chǎn)生的電磁波輻射將空間充斥了不同波長(zhǎng)和頻率的電磁波,?使電磁輻射污染越來(lái)越嚴(yán)重。電磁輻射不僅會(huì)對(duì)廣播電視等通訊設(shè)備產(chǎn)生干擾，還會(huì)影響人體健康，人體長(zhǎng)期暴露在電磁輻射環(huán)境中，神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等都會(huì)受到不同程度的傷害。電磁輻射污染已經(jīng)引起了世界各國(guó)的重視,?很多國(guó)家和國(guó)際組織都先后制定了一系列屏蔽電磁波的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī),?如美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)的FCC規(guī)定、德國(guó)電氣技術(shù)協(xié)會(huì)的VDE規(guī)定、國(guó)際電氣標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的CISPR?國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)等。

普通高分子材料為絕緣體,?一方面易積聚靜電電荷,?在易燃、易爆場(chǎng)所容易引起火災(zāi)和爆炸,?另一方面對(duì)于電磁波來(lái)說(shuō)幾乎是透明的,?不能吸收和反射,?毫無(wú)屏蔽能力,?不具有抗電磁輻射的性能。但是，高分子材料具有設(shè)計(jì)自由度高、質(zhì)輕、美觀、可射出成形及價(jià)廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，特別是在非結(jié)構(gòu)性材料的應(yīng)用上，高分子材料具有質(zhì)輕且價(jià)廉的優(yōu)勢(shì)。因此,?研究導(dǎo)電性佳、加工性能好的新型屏蔽高分子材料,?大大加快以高分子材料取代金屬材料制作電子儀器殼體的進(jìn)程,?為軍事、通訊、保密、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程、電子控制工程、生物工程以及高科技的電磁兼容提供了良好的手段與保證,?這將對(duì)社會(huì)生活和國(guó)防建設(shè)有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。

賦予高分子材料具有屏蔽電磁波功能的方法有很多:?合成本征型導(dǎo)電高分子、在高分子材料表面涂覆導(dǎo)電涂料、表層貼金屬箔或表層鍍金屬等,?其中將導(dǎo)電填料以不同的方式和加工工藝均勻分布到聚合物基體中是制備電磁屏蔽高分子磁療最常見的一種方式。由于此種制備電磁屏蔽高分子材料的方法可以在很大范圍內(nèi)根據(jù)使用要求調(diào)節(jié)材料的電學(xué)和力學(xué)性能，質(zhì)量輕、易加工成型、成本低、技術(shù)成熟，因而近些年來(lái)得到了迅速的發(fā)展。碳納米管(CNTs)是由碳六元環(huán)組成的類似于石墨的平面,?按一定方式卷曲而成的納米級(jí)管狀結(jié)構(gòu)。碳納米管又可分為單壁碳納米管(SWNTs)和多壁碳納米管(?MWNTs)兩大類。由于CNTs具有很高的長(zhǎng)徑比以及優(yōu)良的電學(xué)和力學(xué)性能,?在導(dǎo)電和吸波屏蔽方面效果顯著，受到了越來(lái)越多科學(xué)家的關(guān)注。碳納米管填充聚合物基電磁屏蔽復(fù)合材料的研究已成為碳納米管應(yīng)用研究的重要方向。專利201010617476.1將聚合物塑料、碳納米管及其它添加劑充分混合后用雙螺桿擠出機(jī)造粒，然后放入擠出機(jī)中擠出形成片材，得到防靜電、電磁屏蔽的聚合物片材。專利201010211356.1公開了一種以離子液體為溶劑制備聚丙烯腈/碳納米管復(fù)合材料的方法，該方法是將碳納米管分散到離子液體中，然后將單體、引發(fā)劑加入其中聚合得到聚丙烯腈/碳納米管復(fù)合材料。

????金屬銀具有優(yōu)異的光學(xué)和電學(xué)性能,其納米材料的制備一直是新材料領(lǐng)域中的一個(gè)研究熱點(diǎn)。近年來(lái),以納米銀粒子填充聚合物合成功能性復(fù)合材料已經(jīng)取得很大進(jìn)展,銀/聚合物復(fù)合材料同時(shí)具有了納米銀和聚合物的優(yōu)良特性,并賦予材料一些特異或新的功能,從而使其在光子學(xué)、電子學(xué)、生物醫(yī)學(xué)和信息材料學(xué)等諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,因此其制備與應(yīng)用己經(jīng)成為目前納米材料研究領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)課題。專利200510027905.9提出了一種聚丙烯酰胺金屬納米復(fù)合材料微波液相制備方法，其特征在于先配制液相反應(yīng)體系，丙烯腈聚合成聚丙烯酰胺基體和金屬納米粒子同步生成。專利200910074289.0以聚合單體（苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯）為連續(xù)相制備含納米銀粒子的微乳液，再通過(guò)乳液聚合制備得到抗菌性的納米銀粒子均勻分散于聚合物基體中的納米銀/聚合物復(fù)合材料。專利02147003.0將溶有金屬的鹽溶液與酚醛樹脂濃溶液配成均相溶液，低溫脫去溶劑，在一定溫度下交聯(lián)固化，固化劑同時(shí)作為還原劑，在固化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)金屬離子的還原，形成納米銀顆粒并均勻分散在生成的復(fù)合材料基體中。

電磁屏蔽材料發(fā)展前景廣闊，開發(fā)綜合性能優(yōu)良、方便、成本低廉且能滿足于不同環(huán)境和應(yīng)用場(chǎng)合的需求的電磁屏蔽材料已經(jīng)成為當(dāng)前研究的重點(diǎn)。如果采用不同填料或者不同形貌、尺寸的填料復(fù)合使用時(shí),?這些不同的填料可能會(huì)產(chǎn)生協(xié)同作用,?達(dá)到比單一填料更優(yōu)越的性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)單易行的聚丙烯腈電磁屏蔽納米復(fù)合材料的制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：