[发明专利]聚苯胺/埃洛石/钡铁氧体电磁复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种聚苯胺/埃洛石/钡铁氧体电磁复合材料及其制备方法。以纯化埃洛石为载体，在埃洛石表面负载钡铁氧体纳米颗粒，以聚苯胺为包覆层。通过埃洛石纯化处理；制备聚苯胺层包覆的以埃洛石为基体的电磁复合材料两个步骤，采用一步原位聚合法制备聚苯胺/埃洛石/钡铁氧体纳米电磁复合材料。本发明将有机导电聚合物聚苯胺、钡铁氧体和埃洛石进行有机复合，可保持三种组分的优点，复合材料不仅具有介电损耗同时还具有磁损耗，引入埃洛石作为载体，制备的核壳结构的纳米复合材料具有界面效应、量子效应，极大的提升了材料的吸波性能，拓宽微波材料的吸收频带，提高吸收效率，克服单一吸波产品吸波性能不强，吸收频率窄的缺点。

技术领域

本发明涉及一种电磁复合材料，尤其涉及一种聚苯胺/埃洛石/钡铁氧体电磁复合材料及其制备方法。

背景技术

随着科技的发展，电子和通信设备得到了广泛的应用和发展，随之而来电磁辐射也成为了一种新的污染源。电磁辐射不仅会对人体健康造成严重威胁，而且会对精密电子设备的正常运行造成一定影响。因此，研究开发一种能够有效降低电磁波反射的新型吸波材料具有及其重要的现实意义。 近年来，开发具有“片层薄、强吸收、低密度、宽频带”的高性能微波吸收材料引起了人们的广泛关注。

钡铁氧体是一种具有高矫顽力、饱和磁化强度、单轴磁晶各向异性、优良的旋磁特性、较高的居里温度的六角晶形铁氧体，属于磁损耗材料，其介电损耗几乎为零，多年来被广泛用于永磁体、微波器件、吸波材料等各个领域；导电聚苯胺具有环境稳定性及抗腐蚀性，但聚苯胺属于介电材料，它的磁损耗几乎为零，钡铁氧体和导电聚苯胺难以作为单一的吸波材料使用。将导电聚苯胺与钡铁氧体进行复合不仅具有导电聚合物的优异的电性能、柔韧性、质量轻，同时具备钡铁氧体的磁性能。以埃洛石为载体进行复合，制备的具有核-壳纳米结构的纳米复合材料，不仅具有介电损耗和磁损耗，还会因为核壳结构引入界面效应、量子效应等物理机制，极大的提升了材料的吸波性能。为本领域提供一种新型吸波材料；同时为埃洛石的开发利用及发展有重要意义。

例如，中国专利ZL201110072373.6和中国专利ZL201310136032.X中分别制备的聚苯胺、聚吡咯一种物质复合的吸波产品，具有吸波性能不强，吸收频带窄的缺点。中国专利CN201911415779.2中介绍了一种埃洛石-铈掺杂锰锌铁氧体复合吸波材料，但因锰锌铁氧体原料成本高，限制了其应用，很难实现大规模工业化生产。而目前未见导电聚苯胺、埃洛石、钡铁氧体三种材料复合作为吸波材料方面的文献和专利报道。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种制备成本低、制备过程简单，而且吸波效果好的聚苯胺/埃洛石/钡铁氧体电磁复合材料及制备方法。

本发明的基本思路是：利用埃洛石作为载体，采用一步原位聚合法制备聚苯胺/埃洛石/钡铁氧体纳米电磁复合材料，此种制备方法可以形成三种微观形貌：聚苯胺包覆埃洛石、聚苯胺包覆钡铁氧体、钡铁氧体负载在埃洛石上被聚苯胺包覆，提高材料的介电损耗和磁损耗。同时，埃洛石的纳米尺寸效应、带电性有利于电磁波转化为热能，为埃洛石提供了新的应用领域。

实现本发明目的的技术方案是：一种聚苯胺/埃洛石/钡铁氧体电磁复合材料；所述电磁复合材料是以纯化埃洛石为载体，在埃洛石表面负载钡铁氧体纳米颗粒，以聚苯胺为包覆层。

上述技术方案，所述的埃洛石为层状结构。

上述技术方案，所述电磁复合材料的微观形貌有三种，包括聚苯胺包覆埃洛石、聚苯胺包覆钡铁氧体、钡铁氧体负载在埃洛石上被聚苯胺包覆。

一种聚苯胺/埃洛石/钡铁氧体电磁复合材料制备方法，包括如下步骤：

（1）埃洛石纯化处理：取一定质量的埃洛石放入盐酸溶液中，室温下搅拌、抽滤，将预处理的埃洛石用乙醇反复洗涤去除有机物，干燥后研磨成粉末，得到纯化的埃洛石。