一种改性四氧化三铁/聚苯胺屏蔽复合织物及其制备方法与流程

本发明属于电磁屏蔽织物技术领域，具体涉及改性四氧化三铁/聚苯胺屏蔽复合织物及其制备方法。

背景技术：

随着电子科技的迅速发展，人类的生活水平越来越好。然而，电子科技在给人类带来便利的同时，也带来电磁污染。电磁污染不仅干扰电子设备的正常运行，而且电磁污染会在人体中产生热效应和非热效应，对人类的身体健康造成不利影响。

电磁屏蔽材料是指利用导电或导磁材料制成的一类能将外界电磁波隔离在某一范围内的结构材料，使用屏蔽材料可衰减或阻止电磁能量在两个空间中的传播，进而控制电磁波对屏蔽区域的感应和辐射。

屏蔽材料可以作为解决电磁污染的一种有效手段，然而，单一的屏蔽材料很难同时满足厚度薄、质量轻、频带宽、屏蔽能力强的发展理念，而复合材料可以改善材料的阻抗匹配，提高材料的屏蔽效能。

经过掺杂剂掺杂的导电高分子聚合物(聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等)具有密度低、结构多样、电导率可控等优点，可以作为屏蔽材料，其屏蔽机理主要为：导电高分子聚合物与电磁波相互作用，在导体中产生感应电流，感应电流产生的磁场方向与外磁场方向相反，从而反射电磁波。聚苯胺与其它导电聚合物相比，具有原料廉价易得、化学稳定性好、制备的产品易于工业化生产等优点。

铁氧体是一种具有铁磁性的金属氧化物，具有磁损耗大、稳定性好等特点。四氧化三铁是一种反式尖晶石铁氧体，其资源丰富，价格低廉，不仅磁性能强，且具有良好的导电性，但是四氧化三铁密度较大，限制了其应用范围。

涤棉织物具有外观挺括、耐穿、耐用、尺寸稳定、易洗快干等优点，然而将铁氧体和聚苯胺整理到涤棉织物以制备电磁屏蔽材料研究较少。

技术实现要素：

本发明为解决上述技术问题，提供了一种改性四氧化三铁/聚苯胺屏蔽复合织物及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种改性四氧化三铁/聚苯胺屏蔽复合织物及其制备方法，包括以下步骤：

有机改性四氧化三铁：

(1)干燥固化在水蒸气中的四氧化三铁。

(2)超声水解kh550溶液，加入无水乙醇和固化的四氧化三铁。

(3)水浴搅拌，对四氧化三铁有机改性。

(4)反复洗涤冲洗，对有机改性四氧化三铁干燥固化和研磨。

改性四氧化三铁/聚苯胺屏蔽复合织物的制备：

(1)配置一定浓度的苯胺、掺杂剂、氧化剂溶液。

(2)依次将改性四氧化三铁、织物、苯胺溶液和氧化剂溶液加入到持续搅拌的掺杂剂溶液中。

(3)将织物反复洗涤，自然晾干，即得到改性四氧化三铁/聚苯胺屏蔽复合织物。

本发明的优点：

聚苯胺和四氧化三铁的特性可以互补，低密度的聚苯胺和高密度的四氧化三铁制备的复合材料，可以通过改变聚苯胺的含量的方式调节复合材料的密度，而且聚苯胺和铁氧体分别属于电阻损耗型和磁损耗型材料，二者复合具有协同作用，复合之后具有良好的介电性能和磁性能，而且两者之间产生的界面极化等可以改善复合材料的阻抗匹配，提高复合材料的屏蔽性能，将聚苯胺和四氧化三铁复合到涤棉织物上，具有质量轻、柔性好、屏蔽性能强等特点。

图1为改性四氧化三铁的工艺流程示意图。

图2为改性四氧化三铁/聚苯胺屏蔽复合织物的工艺流程示意图。

图3为改性四氧化三铁/聚苯胺复合材料制备的机理图。

图4为实施例制备在不同聚苯胺浓度下的改性四氧化三铁/聚苯胺屏蔽复合织物的检测数据图。

图5为实施例制备在不同改性四氧化三铁含量下的改性四氧化三铁/聚苯胺屏蔽复合织物的检测数据图。

具体实施方式

本发明提供了一种改性四氧化三铁/聚苯胺屏蔽复合织物及其制备方法，下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。

实施例1

一种改性四氧化三铁/聚苯胺屏蔽复合织物及其制备方法，包括以下步骤：

有机改性四氧化三铁：

(1)称取1g的四氧化三铁粉末，在水蒸气中静置40min后，于80℃烘箱中干燥固化2h。

(2)移取3ml的kh550于50ml的蒸馏水中，对其超声水解20min；然后，将1g固化的四氧化三铁与50ml的无水乙醇分别加入水解的kh550溶液中，搅拌均匀，倒入反应釜中。

(3)水浴温度50℃，充分搅拌3h，对四氧化三铁进行有机改性。

(4)用磁体吸取有机改性的四氧化三铁，并用无水乙醇和蒸馏水反复冲洗，在80℃的烘箱内，干燥固化6h后，对改性四氧化三铁研磨备用。

改性四氧化三铁/聚苯胺涤棉复合织物的制备：

(1)将3.58g涤棉织物浸润在蒸馏水中，并配置0.4mol/l的掺杂剂、氧化剂溶液，浴比为30∶1。

(2)首先，称取1.2g改性的四氧化三铁加入到充分搅拌的樟脑磺酸溶液中，持续搅拌5min后，加入润湿的织物。然后，持续搅拌55min后，分次倒入三氯化铁溶液，持续搅拌90min。

(3)将涤棉织物反复冲洗涤，自然晾干，即得到改性四氧化三铁/聚苯胺屏蔽复合织物。

实施例2

一种改性四氧化三铁/聚苯胺涤棉复合织物及其制备方法，包括以下步骤：

有机改性四氧化三铁：

(1)称取1g的四氧化三铁粉末，在水蒸气中静置40min后，于80℃烘箱中干燥固化2h。

(2)移取3ml的kh550于50ml的蒸馏水中，并对其超声水解20min；然后，将1g固化的四氧化三铁与50ml的无水乙醇分别加入水解的kh550中，搅拌均匀后，倒入反应釜中。

(3)水浴温度50℃，充分搅拌3h，对四氧化三铁进行有机改性。

(4)用磁体吸取有机改性的四氧化三铁，并用无水乙醇和蒸馏水反复冲洗，在80℃的烘箱内，干燥固化6h后，对改性四氧化三铁研磨备用。

改性四氧化三铁/聚苯胺涤棉复合织物的制备：

(1)将3.58g涤棉织物浸润在蒸馏水中，并配置0.1mol/l的苯胺溶液，0.4mol/l的掺杂剂、氧化剂溶液，浴比为30∶1。

(2)首先，称取1.2g改性的四氧化三铁加入到充分搅拌的樟脑磺酸溶液中，持续搅拌5min后，加入润湿的织物。然后，持续搅拌25min，倒入0.1mol/l的苯胺溶液，再持续搅拌30min后，分次倒入三氯化铁溶液，持续搅拌90min。

(3)将涤棉织物反复洗涤，自然晾干，即得到改性四氧化三铁/聚苯胺屏蔽复合织物。

实施例3

一种改性四氧化三铁/聚苯胺涤棉复合织物及其制备方法，包括以下步骤：

有机改性四氧化三铁：

(1)称取1g的四氧化三铁粉末，在水蒸气中静置40min后，于80℃烘箱中干燥固化2h。

(2)移取3ml的kh550于50ml的蒸馏水中，并对其超声水解20min；然后，将1g固化的四氧化三铁与50ml的无水乙醇分别加入水解的kh550溶液中，搅拌均匀后，倒入反应釜中。

(3)水浴温度50℃，充分搅拌3h，对四氧化三铁进行有机改性。

(4)用磁体吸取有机改性的四氧化三铁，并用无水乙醇和蒸馏水反复冲洗，在80℃的烘箱内，干燥固化6h后，对改性四氧化三铁研磨备用。

改性四氧化三铁/聚苯胺涤棉复合织物的制备：

(1)将3.58g涤棉织物浸润在蒸馏水中，并配置0.2mol/l的苯胺溶液、0.4mol/l的掺杂剂、氧化剂溶液，浴比为30∶1。

(2)首先，称取1.2g改性的四氧化三铁加入到充分搅拌的樟脑磺酸溶液中，持续搅拌5min后，加入润湿的织物。然后，持续搅拌25min，倒入0.2mol/l的苯胺溶液，再持续搅拌30min后，分次倒入三氯化铁溶液，持续搅拌90min。

(3)将涤棉织物反复洗涤，自然晾干，即得到改性四氧化三铁/聚苯胺屏蔽复合织物。

实施例4

一种改性四氧化三铁/聚苯胺涤棉复合织物及其制备方法，包括以下步骤：

有机改性四氧化三铁：

(1)称取1g的四氧化三铁粉末，在水蒸气中静置40min后，于80℃烘箱中干燥固化2h。

(2)移取3ml的kh550于50ml的蒸馏水中，并对其超声水解20min；然后，将1g固化的四氧化三铁与50ml的无水乙醇分别加入水解的kh550溶液中，搅拌均匀后，倒入反应釜中。

(3)水浴温度50℃，充分搅拌3h，对四氧化三铁进行有机改性。

(4)用磁体吸取有机改性的四氧化三铁，并用无水乙醇和蒸馏水反复冲洗，在80℃的烘箱内，干燥固化6h后，对改性四氧化三铁研磨备用。

改性四氧化三铁/聚苯胺涤棉复合织物的制备：

(1)将3.58g涤棉织物浸润在蒸馏水中，并配置0.3mol/l的苯胺溶液、0.4mol/l的掺杂剂、氧化剂溶液，浴比为30。

(2)首先，称取1.2g改性的四氧化三铁加入到充分搅拌的樟脑磺酸溶液中，持续搅拌5min后，加入润湿的织物。然后，持续搅拌25min，倒入0.3mol/l的苯胺溶液，再持续搅拌30min后，分次倒入三氯化铁溶液，持续搅拌90min。

(3)将涤棉织物反复洗涤，自然晾干，即得到改性四氧化三铁/聚苯胺屏蔽复合织物。

实施例5

一种改性四氧化三铁/聚苯胺涤棉复合织物及其制备方法，包括以下步骤：

有机改性四氧化三铁：

(1)称取1g的四氧化三铁粉末，在水蒸气中静置40min后，于80℃烘箱中干燥固化2h。

(2)移取3ml的kh550于50ml的蒸馏水中，并对其超声水解20min；然后，将1g固化的四氧化三铁与50ml的无水乙醇分别加入水解的kh550溶液中，搅拌均匀后，倒入反应釜中。

(3)水浴温度50℃，充分搅拌3h，对四氧化三铁进行有机改性。

(4)用磁体吸取有机改性的四氧化三铁，并用无水乙醇和蒸馏水反复冲洗，在80℃的烘箱内，干燥固化6h后，对改性四氧化三铁研磨备用。

改性四氧化三铁/聚苯胺涤棉复合织物的制备：

(1)将3.58g涤棉织物浸润在蒸馏水中，并配置0.2mol/l的苯胺溶液，0.4mol/l的掺杂剂、氧化剂溶液，浴比为30∶1。

(2)首先，将润湿的织物加入到充分搅拌的樟脑磺酸溶液中，持续搅拌30min后，倒入0.2mol/l的苯胺溶液，再持续搅拌30min后，分次倒入三氯化铁溶液，持续搅拌90min。

(3)将涤棉织物反复洗涤，自然晾干，即得到改性四氧化三铁/聚苯胺屏蔽复合织物。

实施例6

一种改性四氧化三铁/聚苯胺涤棉复合织物及其制备方法，包括以下步骤：

有机改性四氧化三铁：

(1)称取1g的四氧化三铁粉末，在水蒸气中静置40min后，于80℃烘箱中干燥固化2h。

(2)移取3ml的kh550于50ml的蒸馏水中，并对其超声水解20min；然后，将1g固化的四氧化三铁与50ml的无水乙醇分别加入水解的kh550溶液中，搅拌均匀后，倒入反应釜中。

(3)水浴温度50℃，充分搅拌3h，对四氧化三铁进行有机改性。

(4)用磁体吸取有机改性的四氧化三铁，并用无水乙醇和蒸馏水反复冲洗，在80℃的烘箱内，干燥固化6h后，对改性四氧化三铁研磨备用。

改性四氧化三铁/聚苯胺涤棉复合织物的制备：

(1)将3.58g涤棉织物浸润在蒸馏水中，并配置0.2mol/l的苯胺溶液，0.4mol/l的掺杂剂、氧化剂溶液，浴比为30∶1。

(2)首先，称取0.4g改性的四氧化三铁加入到充分搅拌的樟脑磺酸溶液中，持续搅拌5min后，加入润湿的织物。然后，持续搅拌25min，倒入0.3mol/l的苯胺溶液，再持续搅拌30min后，分次倒入三氯化铁溶液，持续搅拌90min。

(3)将涤棉织物反复洗涤，自然晾干，即得到改性四氧化三铁/聚苯胺屏蔽复合织物。

实施例7

一种改性四氧化三铁/聚苯胺涤棉复合织物及其制备方法，包括以下步骤：

有机改性四氧化三铁：

(1)称取1g的四氧化三铁粉末，在水蒸气中静置40min后，于80℃烘箱中干燥固化2h。

(2)移取3ml的kh550于50ml的蒸馏水中，并对其超声水解20min；然后，将1g固化的四氧化三铁与50ml的无水乙醇分别加入水解的kh550溶液中，搅拌均匀后，倒入反应釜中。

(3)水浴温度50℃，充分搅拌3h，对四氧化三铁进行有机改性。

(4)用磁体吸取有机改性的四氧化三铁，并用无水乙醇和蒸馏水反复冲洗，在80℃的烘箱内，干燥固化6h后，对改性四氧化三铁研磨备用。

改性四氧化三铁/聚苯胺涤棉复合织物的制备：

(1)将3.58g涤棉织物浸润在蒸馏水中，并配置0.2mol/l的苯胺溶液，0.4mol/l的掺杂剂、氧化剂溶液，浴比为30∶1。

(2)首先，称取0.8g改性的四氧化三铁加入到充分搅拌的樟脑磺酸溶液中，持续搅拌5min后，加入润湿的织物。然后，持续搅拌25min，倒入0.3mol/l的苯胺溶液，再持续搅拌30min后，分次倒入三氯化铁溶液，持续搅拌90min。

(3)将涤棉织物反复洗涤，自然晾干，即得到改性四氧化三铁/聚苯胺屏蔽复合织物。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

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