[發明專利]一種泡沫金屬摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710039106.6
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106750284B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 張揚;邱穆楠;溫變英
• 申請（專利權）人: 北京工商大學
• 主分類號: C08G73/02
• 分類號: C08G73/02;C08K7/24;H05K9/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

本發明公開了一種泡沫金屬摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料及其制備方法。所述電磁屏蔽材料以泡沫金屬為基材，其表面修飾有摻雜聚苯胺覆層。電磁波可在泡沫金屬的內部孔洞有效發生反射，延長了電磁波穿透材料的有效路徑，同時泡沫金屬表面修飾的摻雜聚苯胺覆層可以有效的吸收電磁波，便于發揮吸波型的聚苯胺修飾層和反射型的泡沫金屬基體兩者之間的協同效應，進一步提高材料整體的電磁屏蔽效能。此外，本發明所使用的聚合條件簡單，反應原料易得，可操作性強，具有生產成本低、易于大規模工業化生產等優勢。

技術領域

本發明屬于電磁屏蔽技術領域，具體涉及一種電磁屏蔽功能材料，尤其是涉及一種泡沫金屬摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料，以及一種通過原位化學氧化聚合方法制備泡沫金屬摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料的方法。

背景技術

隨著科學技術和電子工業的快速發展，越來越多的電子產品進入人們的生活，它帶給人們生活方便和時尚的同時，也帶給了人們不易察覺的電磁輻射。電磁輻射產生的電磁干擾影響電子產品的性能，影響其正常工作并且會對周圍的電子儀器設備造成嚴重干擾，使它們的工作程序發生紊亂，產生錯誤動作，且由此引起的電磁污染會對人類和其它生物體造成嚴重傷害。科學研究證實，電磁輻射可對生物體產生熱效應、非熱效應和累積效應，這些效應對人體器官、組織、系統都產生不同程度的危害。為防止電磁輻射造成的干擾與泄露，采用電磁屏蔽材料進行屏蔽是主要防范方法之一。

聚苯胺由于原料易得，合成方法簡單，結構多樣，導電率較高及環境穩定性好等特點在電磁屏蔽領域具有巨大的實用價值和廣闊的應用前景。為了同時滿足理想電磁屏蔽材料的厚度薄、質量輕、吸波頻帶寬、吸收強的綜合性能等要求，聚苯胺需要與其他材料進行復合，協同發揮不同組分的優勢，近年來受到人們的廣泛關注，是電磁屏蔽材料的一個重要發展方向。

發明內容

本發明的目的是為了克服傳統金屬系電磁屏蔽材料的價格高、易腐蝕、密度大等缺點，同時通過材料的組成與結構的設計，提供一種密度低、屏蔽效能優異、價廉的泡沫金屬摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料及其制備方法。

本發明提供的泡沫金屬摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料，其特征在于，所述的材料以泡沫金屬為基材，其表面修飾有摻雜聚苯胺覆層。

本發明提供的泡沫金屬摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料，其特征在于，所述的泡沫金屬為泡沫鎳、泡沫鋁或泡沫銀中的任意一種。

本發明提供的泡沫金屬摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料，其特征在于，所述的泡沫金屬的孔隙密度為10～140PPI。

本發明提供的泡沫金屬摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料，其特征在于，所述的泡沫金屬摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料是采用原位化學氧化聚合法制備的。

本發明提供泡沫金屬摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)配置樟腦磺酸溶液，將其均勻分成兩份，備用；

(2)稱取適量的苯胺單體與泡沫金屬相混合，靜置30分鐘后，將其加入其中一份樟腦磺酸溶液中，記為混合物A；稱取適量氧化劑溶于另一份樟腦磺酸溶液中，記為溶液B；

(3)將溶液B緩慢滴入混合物A中，在-10～0℃下發生氧化聚合反應，反應時間為1～6h；

(4)反應完畢后，將表面修飾有摻雜聚苯胺的泡沫金屬從反應液中取出，使用去離子水和無水乙醇反復洗滌，干燥后，即得泡沫金屬摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料。

進一步，所述步驟(1)中使用的樟腦磺酸濃度為0.5～2mol/L。

進一步，所述步驟(2)中所使用的泡沫金屬在混合物A中含量是0.005～0.1g/mL。

進一步，所述步驟(2)中所使用的泡沫金屬和苯胺單體的質量比是1:4～2:1之間。

進一步，所述步驟(2)中氧化劑在溶液B中含量是0.06～0.77g/mL。