[发明专利]石墨烯负载纳米Fe3O4/水性聚氨酯复合磁性导电吸波涂层材料及其制备方法

摘要

本发明涉及石墨烯负载纳米Fe3O4/水性聚氨酯复合磁性导电吸波涂层材料及其制备方法。以碳材料作为填料的高分子复合材料在电磁屏蔽领域有独特优势，石墨烯作为二维纳米碳材料具有极其优异的电学、力学和热力学性能，具有极佳的电磁屏蔽材料潜质。本发明由高分子有机树脂、石墨烯负载Fe3O4复合磁性导电纳米粒子、有机溶剂、分散剂、消泡剂制成；其中，石墨烯负载Fe3O4复合磁性导电纳米粒子由石墨、浓硫酸、硝酸钠、高锰酸钾、三氯化铁、硫酸亚铁、氢氧化钠、水合肼制成。本发明制得的石墨烯负载纳米Fe3O4/水性聚氨酯复合磁性导电吸波涂层材料导电性好，具有宏观磁性、稳定性能高的特点，而且具有一定的电磁屏蔽效能。

主权项

石墨烯负载纳米Fe3O4/水性聚氨酯复合磁性导电吸波涂层材料的制备方法，其特征在于：由以下步骤实现：1）石墨烯负载Fe3O4复合磁性导电纳米粒子有机溶液的制备：（1）氧化石墨烯的制备：将2‑3g石墨、60‑120mL质量分数为98%的浓硫酸、1‑2g硝酸钠混合置于冰水浴中搅拌，再加入6‑9g高锰酸钾继续反应，再在室温下反应并加入90‑150mL的水，在95‑100℃下进行彻底的氧化得到氧化石墨，再超声剥离高速离心得到氧化石墨烯水溶液；（2）制备石墨烯负载纳米Fe3O4：先用200‑300mL水将40‑60mL氧化石墨烯溶液进行稀释，以三氯化铁和硫酸亚铁为铁盐，，加入三氯化铁0.38‑0.94g，硫酸亚铁0.22‑0.56g，以5‑15mL摩尔浓度为1mol/L的NaOH溶液作为沉淀剂，在50‑60℃下反应30min；然后再加入1‑3mL水合肼，在90±5℃的温度下反应3‑5h后，取出自然冷却；（3）分离：用磁倾析法分离、蒸馏水洗涤到产物混合液呈中性后，减压过滤，得到石墨烯负载Fe3O4复合磁性导电纳米粒子；（4）后处理：将制备的石墨烯负载Fe3O4复合磁性导电纳米粒子1‑10质量份用有机溶剂洗涤后超声分散于20‑30质量份的有机溶剂中，得石墨烯负载Fe3O4复合磁性导电纳米粒子有机溶液；2）在所得石墨烯负载Fe3O4复合磁性导电纳米粒子有机溶液中加入60‑75质量份高分子有机树脂、0.1‑0.5质量份分散剂、0.1‑0.5质量份消泡剂，一起混合超声分散，高速剪切搅拌，涂膜得产品；高分子有机树脂为水性聚氨酯树脂。