专利名称：氟塑料基微纳复合滤波材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种复合滤波材料及制备方法，尤其是一种氟塑料基微纳复合滤波材料及其制备方法。
背景技术：
碳纳米管由于具有优异的力学和电学性能，耐强酸和强碱的化学特性，以及高的比表面积和长径比，而常被用于增强聚合物材料，或改善聚合物材料的导电导热性能，以扩展聚合物的应用领域，如中国发明专利申请CN 102443274 A于2012年5月9日公布的一种“碳纳米管/高分子复合膜及其制备方法”。该发明专利申请文献中提及了一种由聚偏氟乙烯填充和包覆碳纳米管骨架网络构成的复合膜；其制备方法为先将自支撑碳纳米管薄膜铺设到表面设有牺牲层的固体基板上，再以高分子溶液浸润碳纳米管薄膜，而后将固体基板水平放置，待高分子溶液固化或干燥后，除去牺牲层，并将形成的碳纳米管/高分子复合膜从固体基板上剥离，获得目标产品。但是，无论是目标产品，还是其制备方法，都存在着不足之处，首先，复合膜虽有着防静电、电磁屏蔽、微波吸收、导热传热的性能，却无法对传导型电磁干扰信号进行有效地滤除；其次，制备方法不能获得具有滤波功能的复合材料。
发明内容
本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种具有滤波功能的氟塑料基微纳复合滤波材料。本发明要解决的另一个技术问题为提供一种上述氟塑料基微纳复合滤波材料的制备方法。为解决本发明的技 术问题，所采用的技术方案为:氟塑料基微纳复合滤波材料包含氟塑料和碳纳米管，特别是，所述复合滤波材料还含有铁氧体，所述氟塑料、碳纳米管和铁氧体的重量比为100:5 60:5 60 ;所述氟塑料为聚四氟乙烯，或全氟(乙烯丙烯)共聚物，或聚全氟烷氧基树脂，或聚三氟氯乙烯，或乙烯一三氟氯乙烯共聚物，或乙烯一四氟乙烯共聚物，或聚偏二氟乙烯，或聚氟乙烯；所述碳纳米管的管直径为20 30nm、长度为10 30 ii m ;所述铁氧体为颗粒状,其粒径为0.2 20 ii m。作为氟塑料基微纳复合滤波材料的进一步改进，所述的碳纳米管为多壁碳纳米管，或单壁碳纳米管；所述的铁氧体为锰锌铁氧体，或镍锌铁氧体；所述的氟塑料基微纳复合滤波材料为环状。为解决本发明的另一个技术问题，所采用的另一个技术方案为:上述氟塑料基微纳复合滤波材料的制备方法采用熔融共混法，特别是完成步骤如下:先将氟塑料、碳纳米管和铁氧体混合均匀，得到混合物，再将混合物置于转矩流变仪中，于200 350°C下混炼5 25min，制得氟塑料基微纳复合滤波材料。作为氟塑料基微纳复合滤波材料的制备方法的进一步改进，所述的碳纳米管为多壁碳纳米管，或单壁碳纳米管；所述的铁氧体为锰锌铁氧体，或镍锌铁氧体；所述的将制得的氟塑料基微纳复合滤波材料置于环状模具中，于200 350°C下模压5 20min，得到环状氟塑料基微纳复合滤波材料。相对于现有技术的有益效果是，其一，对制得的目标产物分别使用透射电镜和其附带的能谱测试仪进行表征，由其结果可知，目标产物由氟塑料中均匀分散有碳纳米管和铁氧体构成；其中，氟塑料、碳纳米管和铁氧体之间的重量比为100:5 60:5 60，氟塑料为聚四氟乙烯，或全氟(乙烯丙烯)共聚物，或聚全氟烷氧基树脂，或聚三氟氯乙烯，或乙烯一三氟氯乙烯共聚物，或乙烯一四氟乙烯共聚物，或聚偏二氟乙烯，或聚氟乙烯，碳纳米管的管直径为20 30nm、长度为10 30 y m,铁氧体为颗粒状，其粒径为0.2 20 y m。其二，对制得的目标产物使用矢量网络分析仪进行表征，其结果显示目标产物在300kHz IGHz的频段范围内具有较高的滤波性能，表征的结果如表I所示:
权利要求
1.一种氟塑料基微纳复合滤波材料，包含氟塑料和碳纳米管，其特征在于: 所述复合滤波材料还含有铁氧体，所述氟塑料、碳纳米管和铁氧体的重量比为100:5 60:5 60 ; 所述氟塑料为聚四氟乙烯，或全氟(乙烯丙烯)共聚物，或聚全氟烷氧基树脂，或聚三氟氯乙烯，或乙烯一三氟氯乙烯共聚物，或乙烯一四氟乙烯共聚物，或聚偏二氟乙烯，或聚氟乙烯； 所述碳纳米管的管直径为20 30nm、长度为10 30 y m ; 所述铁氧体为颗粒状，其粒径为0.2 20 ii m。
2.根据权利要求1所述的氟塑料基微纳复合滤波材料，其特征是碳纳米管为多壁碳纳米管，或单壁碳纳米管。
3.根据权利要求1所述的氟塑料基微纳复合滤波材料，其特征是铁氧体为锰锌铁氧体，或镍锌铁氧体。
4.根据权利要求1所述的氟塑料基微纳复合滤波材料，其特征是氟塑料基微纳复合滤波材料为环状。
5.一种权利要求1所述氟塑料基微纳复合滤波材料的制备方法，采用熔融共混法，其特征在于完成步骤如下: 先将氟塑料、碳纳米管和铁氧体混合均匀，得到混合物，再将混合物置于转矩流变仪中，于200 350°C下混炼5 25min，制得氟塑料基微纳复合滤波材料。
6.根据权利要求5所述的氟塑料基微纳复合滤波材料的制备方法，其特征是碳纳米管为多壁碳纳米管，或单壁碳纳米管。
7.根据权利要求5所述的氟塑料基微纳复合滤波材料的制备方法，其特征是铁氧体为锰锌铁氧体，或镍锌铁氧体。
8.根据权利要求5所述的氟塑料基微纳复合滤波材料的制备方法，其特征是将制得的氟塑料基微纳复合滤波材料置于环状模具中，于200 350°C下模压5 20min，得到环状氟塑料基微纳复合滤波材料。
全文摘要
本发明公开了一种氟塑料基微纳复合滤波材料及其制备方法。材料由氟塑料、碳纳米管和铁氧体按重量比为1005～605～60的比例组成，其中，氟塑料为聚四氟乙烯，或全氟(乙烯丙烯)共聚物，或聚全氟烷氧基树脂，或聚三氟氯乙烯，或乙烯一三氟氯乙烯共聚物，或乙烯一四氟乙烯共聚物，或聚偏二氟乙烯，或聚氟乙烯，碳纳米管的管直径为20～30nm、长度为10～30μm，铁氧体为颗粒状的锰锌铁氧体或镍锌铁氧体，其粒径为0.2～20μm。方法为先将氟塑料、碳纳米管和铁氧体混合均匀得混合物，再将混合物置于转矩流变仪中，于200～350℃下混炼5～25min，制得目标产物。它可将投射到目标产物表面的电磁波能量有选择性地转化成热能耗散掉。
文档编号C08L23/08GK103102620SQ20131005971
公开日2013年5月15日 申请日期2013年2月26日 优先权日2013年2月26日
发明者张献, 郑康, 田兴友, 陈洪莲, 包超 申请人:中国科学院合肥物质科学研究院