[发明专利]一种新型电磁屏蔽纳米碳导电纤维材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种新型电磁屏蔽纳米碳导电纤维材料及其制备方法，属于纳米材料技术领域，所述材料包括石墨、纳米碳纤维、导电聚合物、聚合物粘合剂、分散剂、碱金属氟化物、金属催化剂、导电型金属、表面处理剂；所述制备方法为石墨用碱金属氟化物预处理；纳米碳纤维混合酸氧化后分别加入表面处理剂和导电型金属进行加热处理；预处理后的石墨和纳米碳纤维溶解后与分散剂、导电聚合物、聚合物粘合剂共混，超声分散，臭氧化处理，研磨，形成均质的溶液；再与化学共混物共混，用静电纺丝法制备出纳米碳导电纤维材料。本发明制备的新型电磁屏蔽纳米碳导电纤维材料有良好的电磁屏蔽性能，无毒，不含任何致癌物，可用于制造防辐射服等。

主权项

一种电磁屏蔽纳米碳导电纤维材料的制备方法，其特征在于：所述电磁屏蔽纳米碳导电纤维材料：按重量组分计包括以下组分：石墨3～6份、纳米碳纤维15～35份、导电聚合物60～98份、聚合物粘合剂0.2～0.8份、分散剂0.5～1.0份、碱金属氟化物0.02～0.1份、金属催化剂0.1～0.2份、导电型金属0.03～0.15份、表面处理剂0.5～1.0份；所述导电聚合物为聚(茚并芴‑三苯胺)，所述聚合物粘合剂为1,3‑双‑(3,3,4,4‑二羧基苯氧基)苯和4,4‑双‑(4‑氨基苯氧基)‑二苯基按1:2～3组合而成，所述分散剂为1,2‑亚乙基双硬脂酰胺，所述金属催化剂为金属茂，所述表面处理剂为ITO或SnO2，所述导电型金属包括钡、银、钴、镍、锡中的至少一种金属元素的盐、金属氧化物、金属氯化物或金属氮化物；所述电磁屏蔽纳米碳导电纤维材料包括以下步骤：(1)石墨预处理，在纳米石墨粉中掺入碱金属氟化物，并加入金属催化剂，混匀，在惰性气体保护下在500～700℃加热，所述惰性气体是从一氧化碳、甲烷、乙炔、乙烯和丙烷中选择的一种或多种混合气体，将碱金属氟化物固定在纳米石墨粉表面上；(2)纳米碳纤维预处理，将纳米碳纤维用浓硫酸与高锰酸钾进行混合酸氧化，经超声或高剪切剧烈搅拌之后，得到羧基化的纳米碳纤维，加入表面处理剂，在200～300℃加热处理5～8分钟，加入导电型金属，在氮气和氩气的混合气体保护下在300～500℃加热20～30分钟，将导电型金属均匀分散在纳米碳纤维内；(3)将步骤(1)预处理的石墨和步骤(2)预处理的纳米碳纤维置于容器内，用极性溶剂溶解，再加入分散剂、导电聚合物、聚合物粘合剂，共混，超声分散，再置于臭氧发生装置中进行臭氧化处理，研磨，形成均质的溶液；(4)将步骤(3)得到的溶液与化学共混物共混，所述化学共混物为聚氧乙烯，再用静电纺丝法制备出纳米碳导电纤维材料。