[发明专利]超疏水电磁屏蔽织物及其制备方法

说明书

本发明公开了超疏水电磁屏蔽织物及其制备方法，将炭黑、碳纳米管、水、表面活性剂混合，得到炭黑‑碳纳米管复合填料分散液；将所述炭黑‑碳纳米管复合填料分散液喷涂在织物表面，干燥得到炭黑‑碳纳米管复合织物；将炭黑‑碳纳米管复合织物在聚硅氧烷溶液中浸渍后干燥，得到超疏水电磁屏蔽织物。本发明制备的复合织物兼具良好的电磁屏蔽性能和超疏水性。

技术领域

本发明属于电磁屏蔽技术，具体涉及超疏水电磁屏蔽织物及其制备方法。

背景技术

电磁屏蔽织物因其柔软、轻薄、适用性强等优点，可加工制作成屏蔽服、屏蔽帐篷及屏蔽室材料等，广泛用于医疗卫生、民用防护、航空航天及国防军工等领域。其在使用过程中难免会遇到恶劣环境(如雨水、酸碱条件)，尤其是在户外全天候电子设备领域的应用，这势必会影响电磁屏蔽织物的使用可靠性。因此，开发和设计具有良好防水功能的超疏水电磁屏蔽织物对于户外全天候电子设备(如信号站、户外电磁装置等)的长效安全使用具有重要现实意义。现有超疏水电磁屏蔽织物的设计原则通常是在绝缘织物载体表面搭建高效导电网络赋予其电磁屏蔽功能，并随后通过调控表面粗糙度结构和表面能获得超疏水功能。获得电磁屏蔽效果和超疏水设计是两个相互独立的过程，这就势必增加了制备工艺的繁琐程度。

发明内容

本发明公开了超疏水电磁屏蔽织物及其制备方法，同时获得电磁屏蔽效果和超疏水性能。

本发明采用如下技术方案：

超疏水电磁屏蔽织物，由织物以及织物表面的超疏水电磁屏蔽层组成；所述超疏水电磁屏蔽包括炭黑-碳纳米管复合填料、聚硅氧烷。

本发明公开了上述超疏水电磁屏蔽织物的制备方法，依次如下：

(1)将炭黑、碳纳米管、水、表面活性剂混合，得到炭黑-碳纳米管复合填料分散液；

(2)将所述炭黑-碳纳米管复合填料分散液喷涂在织物表面，干燥得到炭黑-碳纳米管复合织物；

(3)将炭黑-碳纳米管复合织物在聚硅氧烷溶液中浸渍后干燥，得到超疏水电磁屏蔽织物。

本发明中，表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮；聚硅氧烷为聚二甲基硅氧烷。

本发明中，将炭黑、碳纳米管、水、表面活性剂混合，超声分散10～15分钟，得到炭黑-碳纳米管复合填料分散液；本发明炭黑-碳纳米管复合填料较单独填料更容易选择性分布在织物表面纤维界面处组成导电网络，形成隔离结构，具有更优的电磁屏蔽性能。

本发明中，炭黑和碳纳米管重量比为1∶2，表面活性剂与碳纳米管重量比为1∶1；超疏水电磁屏蔽织物中，炭黑-碳纳米管复合填料的质量百分数为20％～25％，聚硅氧烷的质量百分数为18％～22％。

本发明中，织物为常规棉织物。

本发明选择炭黑(CB)和碳纳米管(CNT)作为导电物质，在棉织物(cottontextile)表面形具有纳米粗糙结构的导电涂层，并引入聚二甲基硅氧烷(PDMS)降低复合织物的表面能构造超疏水表面，该复合织物兼具良好的电磁屏蔽性能和超疏水性。

附图说明

图1为所用导电物质碳纳米管SEM图；

图2为所用导电物质炭黑SEM图。

具体实施方式

本发明的创造性在于，利用炭黑-碳纳米管复合填料、聚硅氧烷分别处理织物，得到的产品兼具良好的电磁屏蔽性能和超疏水性；具体喷涂、浸渍为常规技术。本发明导电填料无法渗入到纤维内部而选择性分布于纤维界面，最终在复合材料中构建完善的隔离结构，隔离结构形成使织物具有优异的电磁屏蔽性能；聚二甲基硅氧烷的浸渍能够在导电层表面形成保护层，对复合织物稳定性具有重要作用，隔离结构的形成能对进入复合材料内部的电磁波起到多次反射、散射与吸收作用，使电磁波能量大部分被耗散。