具有电磁屏蔽和防红外辐射的帐篷用复合材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有电磁屏蔽和防红外辐射的帐篷用复合材料及其制备方法，属于复合材料技术领域。包括有中间层以及位于中间层两侧的面层，面层是由按重量份计的如下组分制成：水性聚氨酯乳液30～50份、表面羟基化的碳纳米管5～8份、石墨烯2～4份、铝溶胶5～8份、乙烯－醋酸乙烯共聚物3～5份、纳米铁粉4～7份、表面活性剂1～3份、增塑剂0.5～0.8份、紫外线吸收剂0.5～0.8份、流平剂0.3～0.5份、消泡剂0.5～1份、pH调节剂1～3份、水20～40份、固化剂6～10份。本发明专利技术提供的材料，具有较好的强度，通过加入碳纳米管和石墨烯在表面聚氨酯层中，其应用于帐篷时，可以产生防电磁屏蔽和防红外散热的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有电磁屏蔽和防红外辐射的帐篷用复合材料及其制备方法，属于复合材料

技术介绍
帐篷质量的优劣，设计固然是一个因素，然而更至关重要的是材料的选用。帐篷的材料可分为面料，里料，底料，撑杆等。一、面料：1、一般来说，同标号的面料，密度不同，其抗拉强度和防水压力也各不一样。尼龙绸薄而轻，适合于登山和徒步野营者选用；牛津布厚，但比较重，适合制作驾车野营或小团体使用的帐篷。2、从防水涂层的看，PVC防水虽好，但冬天会发硬、变脆，容易产生折痕或断裂；PU涂层不仅能克服PVC的缺陷，防水效果也很不错。多次涂层的PU，防水压力可达到2000mm以上。二、里料：帐篷的里料(内帐材料)通常用透气性良好的棉布式尼龙绸。从使用角度看，尼龙绸性能要优于棉布。野外露营时，帐篷极易吸收潮气，因此棉布晾晒不好易霉变，而尼龙绸则易干不易发霉。三、底料：帐篷底的主要功能是防水、防潮和防尘，底料的选择同样决定着帐篷的档次。1、PVC因其成本相对偏低，是目前低档帐篷常用的底料，但冬季是PVC面料的克星。2、而PE涂层的牛津布底料，无论是坚固性、耐寒性，还是防水性都大大超过了PVC面料，因此是目前中高档帐篷通常使用的帐篷底料。CN103835144A公开了一种环保耐水压帐篷革及其制备方法，其在水性聚氨酯树脂中添加水性增稠剂、消泡剂、流平剂、固化剂等制剂，经混合、真空脱泡，分别制成水性聚氨酯树脂浆料面层、中间层和粘结底层，通过干法移膜加工方法，在离型纸上先涂覆面层，干燥冷却后再涂覆中间层和粘结底层，干燥半干后，贴合基布，干燥固化，冷却，剥除离型纸，分卷，表面后处理，获得环保耐水压帐篷革。CN102797159A公开了一种智能防水透湿帐篷面料的制备方法，包括形状记忆聚氨酯乳液的制备步骤、形状记忆聚氨酯的触发温度的调节步骤，基布的拒水整理步骤和涂层的涂覆整理步骤，该方法采用调节聚氨酯软硬链段的比例，使形状记忆聚氨酯的触发温度接近人体温度，利用形状记忆聚氨酯在触发温度时热力学性能突变，并且结合了微孔透湿膜涂层技术，使形状记忆聚氨酯在基布上形成的薄膜亲水导湿性能增强。但是上述的帐篷材料仍然存在着对电磁屏蔽以及不能有效防止红外散热的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种具有良好地具有电磁屏蔽功能以及防红外辐射功能的复合材料，该材料主要是应用于帐篷的表面。技术方案是：一种具有电磁屏蔽和防红外辐射的帐篷用复合材料，包括有中间层以及位于中间层两侧的面层，面层是由按重量份计的如下组分制成：水性聚氨酯乳液30～50份、表面羟基化的碳纳米管5～8份、石墨烯2～4份、铝溶胶5～8份、乙烯－醋酸乙烯共聚物3～5份、纳米铁粉4～7份、表面活性剂1～3份、增塑剂0.5～0.8份、紫外线吸收剂0.5～0.8份、流平剂0.3～0.5份、消泡剂0.5～1份、pH调节剂1～3份、水20～40份、固化剂6～10份。所述的面层的厚度范围是0.5～2mm。所述的中间层是无纺布。所述的铝溶胶的固含量是20～30％。所述的表面活性剂是阴离子表面活性剂。所述的增塑剂是磷酸三苯酯。所述的pH调节剂是三乙胺。表面羟基化的碳纳米管制备方法如下：在球磨罐中将0.4g多壁碳纳米管与8g氢氧化钾混合，加适量乙醇，球磨15小时后，用去离子水洗涤反应物至中性，将碳纳米管放入100℃真空干燥箱中干燥12小时后即得。所述的水性聚氨酯乳液是烷羟基硅油改性水性聚氨酯，制备方法是：按重量份计，将TDI(甲苯-2,4-二异氰酸酯)20～40份、聚醚10～20份、DMPA(2,2-二羟基丙酸)10～20份、烷羟基硅油15～20份混合均匀，升温至70～90℃，加入有机锡催化剂1～4份进行反应3～6h，再加入扩链剂5～10份进行反应1～3h，再加入丙酮稀释反应物，降温后加入三乙胺中和成盐，再加水10～20份乳化，减压蒸除丙酮，最终可以得到乳液。所述的有机锡催化剂是指二丁基二月桂酸锡。所述的聚醚是指聚醚E-210。所述的扩链剂为l,4-丁二醇、新戊二醇、乙二醇、一缩二乙二醇、甘油、顺丁烯二酸酐、三羟甲基丙烷、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或二羟甲基丙酸中的一种或几种的混合物。乳化是指在速度2000～4000rpm下搅拌。所述的帐篷用复合材料的制备方法，包括如下步骤：第1步，聚氨酯胶的制备：将水性聚氨酯乳液、表面羟基化的碳纳米管、石墨烯、铝溶胶、乙烯－醋酸乙烯共聚物、纳米铁粉、表面活性剂、增塑剂、紫外线吸收剂、流平剂、消泡剂、pH调节剂、水、固化剂混合均匀，得到聚氨酯胶；第2步，采用在线涂布方式将聚氨酯型胶涂敷在中间层的两个表面上，再经烘干交联固化和热定型而得到复合材料。有益效果本专利技术提供的材料，具有较好的强度，通过加入碳纳米管和石墨烯在表面聚氨酯层中，其应用于帐篷时，可以产生防电磁屏蔽和防红外散热的效果。具体实施方式本专利技术的帐篷材料是由中间层以及位于中间层两侧的面层，面层是由按重量份计的如下组分制成：水性聚氨酯乳液30～50份、表面羟基化的碳纳米管5～8份、石墨烯2～4份、铝溶胶5～8份、乙烯－醋酸乙烯共聚物3～5份、纳米铁粉4～7份、表面活性剂1～3份、增塑剂0.5～0.8份、紫外线吸收剂0.5～0.8份、流平剂0.3～0.5份、消泡剂0.5～1份、pH调节剂1～3份、水20～40份、固化剂6～10份。其中，水性聚氨酯是可以通过采用烷羟基硅油改性水性聚氨酯。制备方法是：按重量份计，将TDI(甲苯-2,4-二异氰酸酯)20～40份、聚醚10～20份、DMPA(2,2-二羟基丙酸)10～20份、烷羟基硅油15～20份混合均匀，升温至70～90℃，加入有机锡催化剂1～4份进行反应3～6h，再加入扩链剂5～10份进行反应1～3h，再加入丙酮稀释反应物，降温后加入三乙胺中和成盐，再加水乳化，减压蒸除丙酮，最终可以得到乳液。表面羟基化的碳纳米管制备方法如下：在球磨罐中将0.4g多壁碳纳米管与8g氢氧化钾混合，加适量乙醇，球磨15小时后，用去离子水洗涤反应物至中性，将碳纳米管放入100℃真空干燥箱中干燥12小时后即得。纳米铁粉的粒径范围是50～500nm。采用的表面活性剂，可以是阴离子表面活性剂，例如，脂肪酸类和它们的盐，如油酸，棕榈酸，油酸钠，棕榈酸钾，和油酸三乙醇胺；含羟基所酸类和它们的盐，如羟基乙酸，羟基乙酸钾，乳酸和乳酸钾；聚氧化烯烷基醚乙酸类和它们的盐，如聚氧化烯三癸基醚乙酸及其钠盐；羧基-多取代的芳族化合物的盐，如偏苯三酸钾和均苯四酸钾；烷基苯磺酸类和它们的盐，如十二烷基苯磺酸及其钠盐；聚氧化烯基烷基醚磺酸和它们的盐，如聚氧化乙烯2-乙基己基醚磺酸及其钾盐；高级脂肪酸酰胺磺酸和它们的盐，如硬脂酰甲基牛磺酸及其钠盐，月桂酰甲基牛磺酸及其钠盐，肉豆蔻酰甲基牛磺酸及其钠盐和棕榈酰甲基牛磺酸及其钠盐；N-酰基肌氨酸类和它们的盐，如月桂酰肌氨酸及其钠盐；烷基膦酸和它们的盐，如辛基膦酸酯及其钾盐；芳族膦酸和它们的盐，如苯基膦酸酯及其钾盐；烷基膦酸烷基膦酸酯和它们的盐，如2-乙基己基膦酸单-2-乙基己酯及其钾盐；含氮烷基膦酸和它们的盐，如氨基乙基膦酸及其二乙醇胺盐；烷基硫酸酯和它们的盐，如2-乙基己硫酸酯及其钠盐；聚氧化烯硫酸酯类和它们的盐，如聚氧化乙烯2-乙基己基醚硫酸酯及其钠盐；烷基磷酸酯类和它们本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有电磁屏蔽和防红外辐射的帐篷用复合材料，其特征在于，包括有中间层以及位于中间层两侧的面层，面层是由按重量份计的如下组分制成：水性聚氨酯乳液30～50份、表面羟基化的碳纳米管5～8份、石墨烯2～4份、铝溶胶5～8份、乙烯－醋酸乙烯共聚物3～5份、纳米铁粉4～7份、表面活性剂1～3份、增塑剂0.5～0.8份、紫外线吸收剂0.5～0.8份、流平剂0.3～0.5份、消泡剂0.5～1份、pH调节剂1～3份、水20～40份、固化剂6～10份。

【技术特征摘要】
1.一种具有电磁屏蔽和防红外辐射的帐篷用复合材料，其特征在于，包括有中间层以及位于中间层两侧的面层，面层是由按重量份计的如下组分制成：水性聚氨酯乳液30～50份、表面羟基化的碳纳米管5～8份、石墨烯2～4份、铝溶胶5～8份、乙烯－醋酸乙烯共聚物3～5份、纳米铁粉4～7份、表面活性剂1～3份、增塑剂0.5～0.8份、紫外线吸收剂0.5～0.8份、流平剂0.3～0.5份、消泡剂0.5～1份、pH调节剂1～3份、水20～40份、固化剂6～10份。2.根据权利要求1所述的具有电磁屏蔽和防红外辐射的帐篷用复合材料，其特征在于，所述的面层的厚度范围是0.5～2mm；所述的中间层是无纺布；所述的铝溶胶的固含量是20～30％。3.根据权利要求1所述的具有电磁屏蔽和防红外辐射的帐篷用复合材料，其特征在于，所述的表面活性剂是阴离子表面活性剂；所述的增塑剂是磷酸三苯酯；所述的pH调节剂是三乙胺。4.根据权利要求1所述的具有电磁屏蔽和防红外辐射的帐篷用复合材料，其特征在于，表面羟基化的碳纳米管制备方法如下：在球磨罐中将0.4g多壁碳纳米管与8g氢氧化钾混合，加适量乙醇，球磨15小时后，用去离子水洗涤反应物至中性，将碳纳米管放入100℃真空干燥箱中干燥12小时后即得。5.根据权利要求1所述的具有电磁屏蔽和防红外辐射的帐篷用复合材料，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄坤明，娄西中，
申请(专利权)人：中山宝立得高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44