一种聚吡咯/聚苯胺电磁屏蔽复合材料的制备方法与流程

本发明属于电磁屏蔽织物技术领域，具体涉及一种聚吡咯/聚苯胺电磁屏蔽复合材料的制备方法。

背景技术：

自1888年hertz用实验证明了电磁波的存在至今，电磁波作为极重要的自然资源随着电子技术的飞速发展得到广泛的应用。但与此同时，人类不论在何时何处都处于电磁波的影响之下，某些特定职业人员，例如轨道交通、通讯、电力部门等工作人员更容易长期在电磁波的作用下罹患肿瘤、白血病等疾病。此外，电磁波产生的电磁干扰还会导致精密电子装置工作不良，若引起事故，轻则造成公私财产损失，重则危害公共安全。综上所述，为保障人类生命健康安全以及电子装置的正常运行，开发性能优异的电磁屏蔽材料成为科研工作者的关注焦点。

聚苯胺及聚吡咯是常见的导电高聚物，导电高聚物是由共轭-∏键的高分子经化学或电化学的方式进行“掺杂”后，由绝缘体转变为半导体或导体的一类有机材料。这类材料通常具有优异的导电性、氧化还原性、催化性能、电致变色行为、质子交换性质及光电性质等，常用于制备超级电容器、防静电材料、光电化学电池的修饰电极、蓄电池的电极材料、纳米传感器及电磁屏蔽材料和气体分离膜材料等。有关单一的聚苯胺或聚吡咯材料的研究较多，将两者进行复合并与纺织品相结合，用于制备电磁屏蔽材料的相关研究较少。

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，利用原位聚合法，将聚吡咯和聚苯胺加以复合，整理到织物表面，获得轻薄柔软的电磁屏蔽材料，同时材料具备优良的导电性能和力学性能。

技术实现要素：

本发明为解决上述技术问题，提供了一种聚吡咯/聚苯胺电磁屏蔽复合材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种聚吡咯/聚苯胺电磁屏蔽复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)取一定量的吡咯单体溶液，加蒸馏水配制成0.3mol/l～0.7mol/l的溶液，不断搅拌2min至吡咯充分溶解于水中，得吡咯单体溶液。

(2)将润湿的基布置于吡咯单体溶液中，不断翻转搅拌20min，达到基布正反面均充分吸附吡咯单体的目的。

(3)取一定量的苯胺单体到上述吡咯单体溶液中，此时苯胺的浓度为0.3mol/l～0.7mol/l，不断搅拌2min得混合均匀的苯胺-吡咯溶液，再将吸附有吡咯的基布置于苯胺-吡咯溶液中，不断翻转搅拌20min，达到基布正反面均充分吸附苯胺单体的目的。

(4)取一定量掺杂剂，加蒸馏水配制成0.2mol/l～1mol/l的掺杂剂溶液。取一定量氧化剂，加蒸馏水得氧化剂溶液，此时氧化剂溶液的浓度与吡咯单体溶液的浓度比在0.5～3之间。将掺杂剂溶液与氧化剂溶液混合搅拌均匀，配制成氧化剂-掺杂剂溶液。

(5)从苯胺-吡咯溶液中取出基布，于2min内将氧化剂-掺杂剂溶液分3次加入苯胺-吡咯溶液中得混合溶液，期间将基布浸入该溶液中，并不断翻转搅拌1h，达到吡咯和苯胺在织物表面充分发生聚合反应的目的。

(6)1h后，将基布取出，使用蒸馏水进行充分清洗，于室温下晾晒24h，得聚吡咯/聚苯胺复合材料。

所述的基布为锦纶织物。

所述的氧化剂为过硫酸铵和三氯化铁。

所述的掺杂剂为对甲苯磺酸、盐酸、硫酸、硝酸、冰乙酸中的一种。

本发明所用原位聚合法操作相对简便，合成速率快，产物均匀稳定性好，可大批量制备。选用柔软轻薄的纺织品作为基材，降低了材料克重的同时提高了柔软性。更重要的是所制备的材料导电性能和力学性能良好，综合性能优越，为电磁防护服面料的开发提供参考。

附图说明

图1为实施例所制得的聚吡咯/聚苯胺电磁屏蔽复合材料的电磁屏蔽性能检测图。

图2为实施例所制得的聚吡咯/聚苯胺电磁屏蔽复合材料的力学性能和导电性能检测数据图。

具体实施方式

本发明提供了一种聚吡咯/聚苯胺电磁屏蔽复合材料的制备方法，下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。

实施例1。

一种聚吡咯/聚苯胺电磁屏蔽复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)取一定量的吡咯单体溶液，加蒸馏水配制成0.3mol/l的溶液，不断搅拌2min至吡咯充分溶解于水中，得吡咯单体溶液。

(2)将润湿的基布置于吡咯单体溶液中，不断翻转搅拌20min，达到基布正反面均充分吸附吡咯单体的目的。

(3)取一定量的苯胺单体到上述吡咯单体溶液中，此时苯胺的浓度为0.3mol/l，不断搅拌2min得混合均匀的苯胺-吡咯溶液，再将吸附有吡咯的基布置于苯胺-吡咯溶液中，不断翻转搅拌20min，达到基布正反面均充分吸附苯胺单体的目的。

(4)取一定量掺杂剂，加蒸馏水配制成0.5mol/l的掺杂剂溶液。取一定量氧化剂，加蒸馏水得氧化剂溶液，此时氧化剂溶液的浓度与吡咯单体溶液的浓度比为3。将掺杂剂溶液与氧化剂溶液混合搅拌均匀，配制成氧化剂-掺杂剂溶液。

(5)从苯胺-吡咯溶液中取出基布，于2min内将氧化剂-掺杂剂溶液分3次加入苯胺-吡咯溶液中得混合溶液，期间将基布浸入该溶液中，并不断翻转搅拌1h，达到吡咯和苯胺在织物表面充分发生聚合反应的目的。

(6)1h后，将基布取出，使用蒸馏水进行充分清洗，于室温下晾晒24h，得聚吡咯/聚苯胺复合材料。

所述的基布为锦纶织物。

其中，所述氧化剂为过硫酸铵和三氯化铁。

其中，所述掺杂剂为对甲苯磺酸。

实施例2。

一种聚吡咯/聚苯胺电磁屏蔽复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)取一定量的吡咯单体溶液，加蒸馏水配制成0.5mol/l的溶液，不断搅拌2min至吡咯充分溶解于水中，得吡咯单体溶液。

(2)将润湿的基布置于吡咯单体溶液中，不断翻转搅拌20min，达到基布正反面均充分吸附吡咯单体的目的。

(3)取一定量的苯胺单体到上述吡咯单体溶液中，此时苯胺的浓度为0.3mol/l，不断搅拌2min得混合均匀的苯胺-吡咯溶液，再将吸附有吡咯的基布置于苯胺-吡咯溶液中，不断翻转搅拌20min，达到基布正反面均充分吸附苯胺单体的目的。

(4)取一定量掺杂剂，加蒸馏水配制成0.5mol/l的掺杂剂溶液。取一定量氧化剂，加蒸馏水得氧化剂溶液，此时氧化剂溶液的浓度与吡咯单体溶液的浓度比为3。将掺杂剂溶液与氧化剂溶液混合搅拌均匀，配制成氧化剂-掺杂剂溶液。

(5)从苯胺-吡咯溶液中取出基布，于2min内将氧化剂-掺杂剂溶液分3次加入苯胺-吡咯溶液中得混合溶液，期间将基布浸入该溶液中，并不断翻转搅拌1h，达到吡咯和苯胺在织物表面充分发生聚合反应的目的。

(6)1h后，将基布取出，使用蒸馏水进行充分清洗，于室温下晾晒24h，得聚吡咯/聚苯胺复合材料。

所述的基布为锦纶织物。

其中，所述氧化剂为过硫酸铵和三氯化铁。

其中，所述掺杂剂为对甲苯磺酸。

实施例3。

一种聚吡咯/聚苯胺电磁屏蔽复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)取一定量的吡咯单体溶液，加蒸馏水配制成0.7mol/l的溶液，不断搅拌2min至吡咯充分溶解于水中，得吡咯单体溶液。

(2)将润湿的基布置于吡咯单体溶液中，不断翻转搅拌20min，达到基布正反面均充分吸附吡咯单体的目的。

(3)取一定量的苯胺单体到上述吡咯单体溶液中，此时苯胺的浓度为0.3mol/l，不断搅拌2min得混合均匀的苯胺-吡咯溶液，再将吸附有吡咯的基布置于苯胺-吡咯溶液中，不断翻转搅拌20min，达到基布正反面均充分吸附苯胺单体的目的。

(4)取一定量掺杂剂，加蒸馏水配制成0.5mol/l的掺杂剂溶液。取一定量氧化剂，加蒸馏水得氧化剂溶液，此时氧化剂溶液的浓度与吡咯单体溶液的浓度比为3。将掺杂剂溶液与氧化剂溶液混合搅拌均匀，配制成氧化剂-掺杂剂溶液。

(5)从苯胺-吡咯溶液中取出基布，于2min内将氧化剂-掺杂剂溶液分3次加入苯胺-吡咯溶液中得混合溶液，期间将基布浸入该溶液中，并不断翻转搅拌1h，达到吡咯和苯胺在织物表面充分发生聚合反应的目的。

(6)1h后，将基布取出，使用蒸馏水进行充分清洗，于室温下晾晒24h，得聚吡咯/聚苯胺复合材料。

所述的基布为锦纶织物。

其中，所述氧化剂为过硫酸铵和三氯化铁。

其中，所述掺杂剂为对甲苯磺酸。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。