本发明专利涉及电子技术领域，具体为一种多元多层抗静电纳米纤维膜制备方法。
背景技术：
静电普遍存在于自然界和日常生活中，静电所产生的危害，除了我们日常生活中穿着的舒适性受影响，更重要的，会危及人身安全和电子元器件的安全。工作人员在操作时，衣服与较高的静电压接触，有可能会造成人体产生电击；医药中的引尘、引菌、电颤事故等；电子产业的电路设计中，因静电造成电子工业的集成电路破坏；甚至，静电放电会引起炸药和电火工品的爆炸，产生的电磁辐射，影响信息系统的安全等。
近些年来，高分子材料因其优越的性能，应用日趋广泛，在众多领域，都倍受亲睐。然而，高分子材料本身具有的高表面电阻率、高体积电阻率，赋予其固有的绝缘性，使其在使用过程中，一旦摩擦，就极易发生静电现象。随着信息和电子技术的飞速发展，对于抗静电材料的要求也越来越高，单层导电材料已不能满足目前对抗静电材料的需求。纳米纤维具有奇异的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应，因此具有特殊的微波吸收性能，同时还具有吸收频带宽、多功能、质量轻、厚度薄等特点。有鉴于上述现有的抗静电材料存在的缺陷，结合纳米纤维的优异性能，本发明提供一种多元多层抗静电纳米纤维膜制备方法。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术的不足，本发明专利提供一种多元多层抗静电纳米纤维膜制备方法；当电磁能流存在于导体内部时，导体材料会对其产生反射和引导作用，导体材料内部会产生与源电磁场相反的电流和磁极化，从而减弱了源电磁场的辐射效果，一般情况下，材料的屏蔽效果越好，导电性越好，材料的抗静电效果也就越好；与单层导电材料相比，多层导电材料结构中每层导电填料具有不同的电子和空穴的能量，多层材料之间的电阻为并联关系，加入导电性能好的导 电层，复合总材料的导电性增加。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种多元多层抗静电纳米纤维膜制备方法，其特征在于，多元多层静电纳米纤维膜以导电性好的纳米材料为表层，以导磁性好的纳米材料作为中间层。
所述作为表层的纳米材料为纳米或微米级的天然鳞片石墨或者纳米氧化锌；
所述作为中间层的纳米材料为碳纳米管、纳米四氧化三铁和鳞片石墨中的一种或多种；
本发明的多元多层抗静电纳米纤维膜制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将导电填料溶于乙醇溶液中，然后通过高能纳米冲击磨进行研磨，研磨完成后将乙醇蒸发；需要说明的是加入乙醇的作用是防止在研磨过程中发生爆炸，因此添加比例任意，只要保证导电填料完全溶于乙醇中即可。
(2)将10质量份聚乙烯醇加入到90份蒸馏水中，在90℃下于机械搅拌器中搅拌3-4h，搅拌速度500-600r/min；
(3)称取一定质量的上述研磨纳米导电颗粒溶于PVA/蒸馏水混合溶剂中，配制一定质量分数的纺丝液，室温下于机械搅拌器中搅拌10h，搅拌速度600-700r/min，静置消泡待用；为防止纺丝液进一步沉积，静置消泡后的纺丝液在使用前，采用超声波分散20min。
(4)将配置好的纺丝液通过静电纺装置制备出纳米纤维膜；将纺制的具有不同导电填料的纳米纤维膜，通过塑膜机，于100℃下模压叠合，制备成多元多层抗静电纳米纤维膜。
(5)将制得的多元多层纳米纤维膜于40～70℃烘箱干燥，时间为10～15h，而后进行测试。
本发明的中所述的静电纺丝，从静电纺丝设备的喷丝口到收集板或轴的电压可以为10-20kV，从喷丝口到收集板或轴的距离可以为15-35cm，溶液进给速率0.3-2.0mL/h，温度为15-30℃，湿度为35-60％RH。
具体实施方式：
下面结合实施例进一步说明本发明。
实施例1：
(1)将纳米氧化锌与石墨分别溶于乙醇溶液中，然后通过高能纳米冲击磨进行研磨，研磨完成后将乙醇蒸发；
(2)将10质量份聚乙烯醇加入到90份蒸馏水中，在90℃下于机械搅拌器中搅拌3-4h，搅拌速度500-600r/min；
(3)分别称取占溶液质量4％的石墨与占溶液质量1％的纳米氧化锌溶于PVA/蒸馏水混合溶剂中，配制一定质量分数的纺丝液，室温下于机械搅拌器中搅拌10h，搅拌速度600-700r/min，静置消泡待用；为防止纺丝液进一步沉积，静置消泡后的纺丝液在使用前，采用超声波分散20min。
(4)将配置好的纺丝液引入到静电纺丝装置中，再施加电压15kV，溶液进给速率0.5mL/h，环境温度为15-20℃，环境湿度为40-50％，得到聚乙烯醇/石墨复合纳米纤维，在铝箔纸上收集成膜。
将纺制的纳米氧化锌与石墨纳米纤维膜，通过塑膜机，于100℃下模压叠合，以氧化锌作为表层，以石墨作为中间层，制备成多元多层抗静电纳米纤维膜。
(5)将制得的多元多层纳米纤维膜于40～70℃烘箱干燥，时间为10～15h，使用BDS宽频介电质谱仪对所制备的纳米纤维膜进行电学性能测试，测试结果为频率为10000000Hz下电导率：4.98×10-6S/cm。
实施例2：
(1)将纳米氧化锌与碳纳米管分别溶于乙醇溶液中，然后通过高能纳米冲击磨进行研磨，研磨完成后将乙醇蒸发；
(2)将10质量份聚乙烯醇加入到90份蒸馏水中，在90℃下于机械搅拌器中搅拌3-4h，搅拌速度500-600r/min；
(3)称取占溶液质量1％的纳米氧化锌与占溶液质量2％的碳纳米管分别溶于PVA/蒸馏水混合溶剂中，配制一定质量分数的纺丝液，室温下于机械搅拌器中搅拌10h，搅拌速度600-700r/min，静置消泡待用。为防止纺丝液进一步沉积，静置消泡后的纺丝液在使用前，采用超声波分散20min。
(4)将配置好的纺丝液引入到静电纺丝装置中，再施加电压15kV，溶液进给速率0.5mL/h，环境温度为15-20℃，环境湿度为40-50％，得到聚乙烯醇/石墨 复合纳米纤维，在铝箔纸上收集成膜。
将纺制的纳米氧化锌与碳纳米管纳米纤维膜，通过塑膜机，于100℃下模压叠合，以氧化锌作为表层，以石墨作为中间层，制备成多元多层抗静电纳米纤维膜。
(5)将制得的多元多层纳米纤维膜于40～70℃烘箱干燥，时间为10～15h，使用BDS宽频介电质谱仪对所制备的纳米纤维膜进行电学性能测试，测试结果为频率为10000000Hz下电导率：1.04×10-5S/em。
实施例3：
(1)将纳米氧化锌、碳纳米管以及四氧化三铁分别溶于乙醇溶液中，然后通过高能纳米冲击磨进行研磨，研磨完成后将乙醇蒸发；
(2)将10质量份聚乙烯醇加入到90份蒸馏水中，在90℃下于机械搅拌器中搅拌3-4h，搅拌速度500-600r/min；
(3)称取占溶液质量1％的纳米氧化锌、占溶液质量2％的碳纳米管以及占溶液质量1％的纳米四氧化三铁分别溶于PVA/蒸馏水混合溶剂中，配制一定质量分数的纺丝液，室温下于机械搅拌器中搅拌10h，搅拌速度600-700r/min，静置消泡待用；为防止纺丝液进一步沉积，静置消泡后的纺丝液在使用前，采用超声波分散20min。
(4)将配置好的纺丝液引入到静电纺丝装置中，再施加电压15kV，溶液进给速率0.5mL/h，环境温度为15-20℃，环境湿度为40-50％，得到聚乙烯醇/石墨复合纳米纤维，在铝箔纸上收集成膜。
将纺制的纳米氧化锌与碳纳米管纳米纤维膜，通过塑膜机，于100℃下模压叠合，以氧化锌纤维膜作为表层，以四氧化三铁纤维膜以及碳纳米管纤维膜作为中间层，制备成多元多层抗静电纳米纤维膜。
(5)将制得的多元多层纳米纤维膜于40～70℃烘箱干燥，时间为10～15h，使用BDS宽频介电质谱仪对所制备的纳米纤维膜进行电学性能测试，测试结果为频率为100Hz下电导率：1.17×10-5S/cm。
实施例3：
(1)将纳米氧化锌、碳纳米管以及四氧化三铁分别溶于乙醇溶液中，然后 通过高能纳米冲击磨进行研磨，研磨完成后将乙醇蒸发；
(2)将10质量份聚乙烯醇加入到90份蒸馏水中，在90℃下于机械搅拌器中搅拌3-4h，搅拌速度500-600r/min；
(3)称取占溶液质量1％的纳米氧化锌、占溶液质量2％的碳纳米管以及占溶液质量1％的纳米四氧化三铁分别溶于PVA/蒸馏水混合溶剂中，配制一定质量分数的纺丝液，室温下于机械搅拌器中搅拌10h，搅拌速度600-700r/min，静置消泡待用；为防止纺丝液进一步沉积，静置消泡后的纺丝液在使用前，采用超声波分散20min。
(4)将配置好的纺丝液引入到静电纺丝装置中，再施加电压15kV，溶液进给速率0.5mL/h，环境温度为15-20℃，环境湿度为40-50％，得到聚乙烯醇/石墨复合纳米纤维，在铝箔纸上收集成膜。
将纺制的纳米氧化锌与碳纳米管纳米纤维膜，通过塑膜机，于100℃下模压叠合，以氧化锌纤维膜作为表层，以两层四氧化三铁纤维膜以及碳纳米管纤维膜作为中间层，制备成多元多层抗静电纳米纤维膜。
(5)将制得的多元多层纳米纤维膜于40～70℃烘箱干燥，时间为10～15h，使用BDS宽频介电质谱仪对所制备的纳米纤维膜进行电学性能测试，测试结果为频率为10000000Hz下电导率：1.39×10-5S/cm。