一种含导电碳材料的改性电磁屏蔽纤维及其制备方法和应用与流程

文档序号:35141447发布日期:2023-08-17 17:11阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种含导电碳材料的改性电磁屏蔽纤维的制备方法,其特征在于,该制备方法包括:

2.根据权利要求1所述的含导电碳材料的改性电磁屏蔽纤维的制备方法,其特征在于,工序(ⅰ)中,所述亲水基团为选自羧基、磺酸基、磷酸基、氨基、羟基中的一个或多个的组合。

3.根据权利要求1或2所述的含导电碳材料的改性电磁屏蔽纤维的制备方法,其特征在于,工序(ⅰ)中,所述含有亲水基团的纤维长丝为维纶长丝;和/或,所述羟基化碳纳米管和/或羧基化碳纳米管的涂覆质量为所述含有亲水基团的纤维长丝的1%-15%。

4.根据权利要求1所述的含导电碳材料的改性电磁屏蔽纤维的制备方法,其特征在于,工序(ⅰ)中,所述改性碳纳米管分散液的质量浓度为0.4-1.5mg/ml;和/或,工序(ⅰ)中,所述改性碳纳米管分散液由水以及羟基化碳纳米管和/或羧基化碳纳米管构成,所述羟基化碳纳米管和/或羧基化碳纳米管的长度为0.15-12μm,外径为3.5-20nm。

5.根据权利要求1所述的含导电碳材料的改性电磁屏蔽纤维的制备方法,其特征在于,工序(ⅰ)中,在假捻过程中,控制摩擦盘的表面线速度与所述碳纳米管包覆的变形丝离开所述摩擦盘假捻器的速度之比为1.4-2.7∶1,摩擦盘的转速为630-2700rpm;和/或,工序(ⅰ)中,每个摩擦盘上的流体通道数量具有至少3个,每个流体通道的孔径为1-5mm。

6.根据权利要求1所述的含导电碳材料的改性电磁屏蔽纤维的制备方法,其特征在于,工序(ⅱ)中,所述含有导电金属纳米颗粒的纤维的原料包括聚酯、导电金属纳米颗粒,所述聚酯与所述导电金属纳米颗粒的投料质量比为1-10∶1,所述聚酯的熔点为80-150℃;和/或,工序(ⅱ)中,所述导电金属纳米颗粒的粒径为300-800nm,所述导电金属纳米颗粒为选自不锈钢纳米颗粒、铜纳米颗粒、镍纳米颗粒、银纳米颗粒中的一种或多种的组合。

7.根据权利要求1或6所述的含导电碳材料的改性电磁屏蔽纤维的制备方法,其特征在于,工序(ⅱ)中,所述熔融纺丝方法采用熔融纺喷丝头挤出所述含有导电金属纳米颗粒的纤维;所述熔融纺喷丝头包括喷丝头本体,以及形成在所述喷丝头本体上的用于允许所述碳纳米管包覆的变形丝穿过的第一通道、用于纺丝的多个喷丝孔、用于吹喷气流的多个第二通道,所述第一通道、所述喷丝孔、所述第二通道沿着所述喷丝头本体的中心由内向外依次设置,所述第一通道的中心线、所述喷丝孔的中心线和所述第二通道的中心线交汇在位于所述第一通道的中心线上的一点;

8.根据权利要求7所述的含导电碳材料的改性电磁屏蔽纤维的制备方法,其特征在于,工序(ⅱ)中,熔融纺丝的工艺参数为:一区温度为80-110℃、二区温度为115-130℃,三区温度为135-155℃,双螺杆挤出速度8-65rad/min,吹喷气流的压力为0.05-0.32mpa。

9.根据权利要求1所述的含导电碳材料的改性电磁屏蔽纤维的制备方法,其特征在于,工序(ⅲ)中,所述氧化石墨烯分散液的浓度为2.5-5.5mg/ml;和/或,工序(ⅲ)中,所述氧化石墨烯分散液包括氧化石墨烯、水,所述氧化石墨烯的厚度为2-15nm、片径为3-15μm。

10.根据权利要求1所述的含导电碳材料的改性电磁屏蔽纤维的制备方法,其特征在于,工序(ⅲ)中,氧化石墨烯的涂覆质量为所述复合变形丝的3%-12%;和/或,工序(ⅲ)中,所述还原剂蒸汽为通过将还原剂通入水蒸气中形成,控制所述还原剂蒸汽的温度为105-150℃,所述还原剂包括碘化氢。

11.根据权利要求1所述的含导电碳材料的改性电磁屏蔽纤维的制备方法,其特征在于,工序(ⅳ)中,采用静电喷涂的方式将所述相变微胶囊分散液施加到所述多层复合丝上,静电喷涂的喷淋头与所述多层复合丝之间的距离为12-35cm;所述静电喷涂包括如下步骤:通过在电场环境中,使喷淋出的所述相变微胶囊分散液在静电力的作用下吸附到所述多层复合丝上,所述相变微胶囊分散液的喷淋速度为5-8m/s。

12.根据权利要求1所述的含导电碳材料的改性电磁屏蔽纤维的制备方法,其特征在于,工序(ⅳ)中,所述相变微胶囊分散液的质量浓度为15%-25%;和/或,工序(ⅳ)中,所述相变微胶囊分散液包括相变微胶囊、水和粘合剂,所述相变微胶囊的粒径为3-12µm,相变温度为38-65℃。

13.根据权利要求1所述的含导电碳材料的改性电磁屏蔽纤维的制备方法,其特征在于,该制备方法为连续性制备过程,在制备过程中,丝条的行进速度为300-800m/min。

14.一种权利要求1-13中任一项权利要求所述的制备方法制成的含导电碳材料的改性电磁屏蔽纤维。

15.一种权利要求14所述的含导电碳材料的改性电磁屏蔽纤维在制备吸波织物中的应用,所述吸波织物至少用于屏蔽电磁波。


技术总结
本发明公开了一种含导电碳材料的改性电磁屏蔽纤维及其制备方法和应用,利用不同材料和工艺制成了含导电碳材料的改性电磁屏蔽纤维,其具有相互配合的多层结构,通过石墨烯层、导电金属纳米颗粒层、碳纳米管层、相变层等设置,通过多次吸收和反射,实现内部多次反射衰减,提高了材料的吸收损耗,达到优异的吸波性能,可实现较宽频率范围的电磁屏蔽,使得本不具有吸波能力的原丝在低温或高温的条件下均具备优异的吸波性能;此外,在高温或严寒条件下,材料表面的相变层首先作出反应,通过吸热储能和放热散能来维持材料周围温度保持稳定,保证材料或电子器件的正常工作。

技术研发人员:俞菁,邢晓薇,刘宇清,赵友云,董立朋,王治国
受保护的技术使用者:苏州扬越高新材料有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/14
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