专利名称：一种水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管-聚苯乙烯吸波薄膜材料的制备方法
技术领域：
本发明属于防电磁辐射材料制备领域，特别涉及一种水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管-聚苯乙烯吸波薄膜材料的制备方法。
背景技术：
碳纳米管具有良好的导电性能，利用碳纳米管的限定作用，将碳管内填充磁性材料，碳管表面经修饰后可得到分散性好、电磁兼具的复合材料。因此，本发明通过对聚苯乙烯基质中引入经过修饰的填充的碳纳米管，制备出一种具有较强电磁波吸收能力的薄膜，该薄膜可以用于制备电视、电脑、手机等的防辐射膜，对人体安全防护具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管-聚苯乙烯吸波薄膜材料的制备方法，其制备方法为
(O锌铁氧体填充的碳纳米管的制备将I. Og管径l(T20nm多壁碳纳米管加入到IOmL重量比为30%的聚乙烯醇溶液中，超声30min后，加热至250°C并保温Ih，冷却至室温，得到混合物。按照化学元素计量比ZnFe2O4称取2. 97g Zn (NO3)2 ·6Η20、8. 08g Fe (NO3) 3 ·9Η20溶于25mL去离子水中，然后将该硝酸盐溶液倒入上述的混合物中，密封放置20天后，倒入反应釜中，250°C反应6h，冷却，抽滤，去离子水洗涤、干燥，研磨，得到锌铁氧体填充的碳纳米管。(2)水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管的制备将I. Og水杨酸加入40mL去离子水中，磁力搅拌30min后,加入I. Og锌铁氧体填充的碳纳米管,增力搅拌30min,超声Ih,抽滤，60°C真空干燥24h，研磨，得到水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管。(3)水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管-聚苯乙烯吸波薄膜材料的制备将Xg(X=0. 02、. 06)水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管加入到50mL四氢呋喃溶液中，超声lh，加入I. Og聚苯乙烯，继续超声3h后，将混合溶液涂膜，60°C真空干燥12h，得到水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管-聚苯乙烯吸波薄膜材料。将薄膜剪成5mmX 5mm片状,用四探针电导仪对水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管-聚苯乙烯吸波薄膜材料的电导率进行测定。以水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管-聚苯乙烯吸波薄膜材料(X=O. 06)为例，复合物电导率为8. 572X 10_3S/cm。用振动样品磁强计(VSM)对水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管-聚苯乙烯吸波薄膜材料进行磁性能测试。以水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管-聚苯乙烯吸波薄膜材料(x=0. 04)为例，测试结果为矫顽力为52. 30e，饱和磁化强度为72. 95emu g—1，剩余磁化强度为66. 09emu · g'采用安捷伦8722ES矢量网络分析仪测试水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管-聚苯乙烯吸波薄膜材料在2 18GHz的反射率。以水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管-聚苯乙烯吸波薄膜材料(X=O. 06)为例，测试结果为8. 2GHz处出现最大吸收峰，峰值为-38dB，反射率损失值低于-IOdB的吸收频带宽达12. 6GHzο本发明采用聚乙烯醇氧化开口在线填充-水热法获得锌铁氧体填充的碳纳米管，经水杨酸修饰后提高其分散能力，再与聚苯乙烯采用溶液共混法制备出水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管-聚苯乙烯吸波薄膜材料。该复合材料既具有良好的导电性，又具有磁性，在民用电磁防护、微波屏蔽等领域具有重要的应用价值。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明作进一步说明。实施例I
(I)将I. Og管径l(T20nm多壁碳纳米管加入到IOmL 30%的聚乙烯醇溶液中，超声30min后，加热至250°C并保温lh，冷却至室温，得到混合物。按照化学元素计量比ZnFe2O4称取2. 97g Zn (NO3)2 · 6Η20、8· 08g Fe (NO3) 3 · 9H20溶于25mL去离子水中，然后将该硝酸盐溶液倒入上述的混合物中，密封放置20天后，倒入反应釜中，2500C反应6h，冷却，抽滤，去离子水洗涤、干燥，研磨，得到锌铁氧体填充的碳纳米管。(2)将I. Og水杨酸加入40mL去离子水中，磁力搅拌30min后，加入I. Og锌铁氧体填充的碳纳米管，增力搅拌30min，超声lh，抽滤，60°C真空干燥24h，研磨，得到水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管。(3)将O. 02g水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管加入到50mL四氢呋喃溶液中，超声lh，加入I. Og聚苯乙烯，继续超声3h后，将混合溶液涂膜，60°C真空干燥12h，得到水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管-聚苯乙烯吸波薄膜材料(X=O. 02)。所制备的复合材料在2 18GHz内反射率损失值低于-IOdB的频带宽度达14. 6GHz，最小反射率损失值可达-35dB。实施例2
锌铁氧体填充的碳纳米管、水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管的制备方法分别与实施例I的步骤(1)、(2)相同。再将O. 04g水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管加入到50mL四氢呋喃溶液中，超声lh，加入I. Og聚苯乙烯，继续超声3h后，将混合溶液涂膜，60°C真空干燥12h，得到水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管-聚苯乙烯吸波薄膜材料(X=O. 04)。所制备的复合材料在2 18GHz内反射率损失值低于-IOdB的频带宽度达13. 8GHz，最小反射率损失值可达-36dB。实施例3
锌铁氧体填充的碳纳米管、水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管的制备方法分别与实施例I的步骤(1)、(2)相同。再将O. 06g水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管加入到50mL四氢呋喃溶液中，超声lh，加入I. Og聚苯乙烯，继续超声3h后，将混合溶液涂膜，60°C真空干燥12h，得到水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管-聚苯乙烯吸波薄膜材料(X=O. 06)。所制备的复合材料在2 18GHz内反射率损失值低于-IOdB的频带宽度达12. 6GHz，最小反射率损失值可达-38dB。
权利要求
1.一种水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管-聚苯乙烯吸波薄膜材料的制备方法，其特征在于制备方法如下(1)锌铁氧体填充的碳纳米管的制备将I.Og管径l(T20nm多壁碳纳米管加入到IOmL重量比为30%的聚乙烯醇溶液中，超声30min后，加热至250°C并保温lh，冷却至室温，得到混合物。
2.按照化学元素计量比ZnFe2O4 称取 2. 97g Zn (NO3) 2 · 6Η20、8· 08g Fe (NO3) 3 · 9H20 溶于25mL去离子水中，然后将该硝酸盐溶液倒入上述的混合物中，密封放置20天后，倒入反应釜中，250°C反应6h，冷却，抽滤，去离子水洗涤、干燥，研磨，得到锌铁氧体填充的碳纳米管； (2)水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管的制备将I.Og水杨酸加入40mL去离子水中，磁力搅拌30min后,加入I. Og锌铁氧体填充的碳纳米管,增力搅拌30min,超声Ih,抽滤，60°C真空干燥24h，研磨，得到水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管； (3)水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管-聚苯乙烯吸波薄膜材料的制备将O.02、. 06克水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管加入到50mL四氢呋喃溶液中，超声lh，加入I. Og聚苯乙烯，继续超声3h后，将混合溶液涂膜，60°C真空干燥12h，得到水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管-聚苯乙烯吸波薄膜材料。
3.根据权利要求I所述的一种水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管-聚苯乙烯吸波薄膜材料的制备方法，其特征是所制备的水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管-聚苯乙烯吸波薄膜材料在2 18GHz内反射率损失值低于-IOdB的频带宽度达12. 6-14. 6GHz，最小反射率损失值可达_35—38dB。
全文摘要
本发明提供一种水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管-聚苯乙烯吸波薄膜材料的制备方法，该方法采用聚乙烯醇氧化开口在线填充-水热法获得锌铁氧体填充的碳纳米管，经水杨酸修饰后提高其分散能力，再与聚苯乙烯采用溶液共混法制备出水杨酸修饰的锌铁氧体填充的碳纳米管-聚苯乙烯吸波薄膜材料。该复合材料既具有良好的导电性，又具有磁性，在民用电磁防护、微波屏蔽等领域具有重要的应用价值。
文档编号C08K3/04GK102924738SQ201210390019
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月16日 优先权日2012年10月16日
发明者赵杰, 谢宇, 闫思凤, 石磊, 朱卫多, 张凯, 宛珑, 裴小晶, 余恭明, 李颖, 赖强 申请人:南昌航空大学