一种具有多频谱电磁波防护性能的超轻、超薄、柔性、透气的超细纤维复合膜及其制备方法技术

一种具有多频谱电磁波防护性能的超轻、超薄、柔性、透气的超细纤维复合膜及其制备方法，属于电磁波防护材料技术领域。将静电纺丝法与金属化学沉积法(或电沉积、离子溅射真空镀)相结合，在有机超细纤维的表面构筑紧密堆积的无机金属纳米粒子，使其具有特定形貌，形成载有金属纳米合金/金属氧化物的单层超细纤维膜，再通过热压法或树脂类强化剂叠加的方法制备多层结构的金属纳米合金/金属氧化物/超细纤维膜复合膜，其密度仅为纯金属的2％～15％，但却具有良好的金属电导率。利用金属纳米合金/金属氧化物的吸收损耗、纤维膜层间和膜内空隙的多次反射、纳米结构衍射和宏观结构散射，使入射的电磁波难以透过和返回，从而达到有效的吸收和屏蔽电磁波的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种具有多频谱电磁波防护性能的超轻、超薄、柔性、透气的超细纤维复合膜及其制备方法
本专利技术属于电磁波防护材料
，具体涉及一种具有除可见光以外的多频谱(104～1014Hz和1016～1022Hz)电磁波防护性能的超轻、超薄、柔性、透气的超细纤维复合膜及其制备方法。
技术介绍
众所周知，按电磁波的波长和频率大小由低至高依次排列(104-1022Hz)，电磁波谱可被分为无线电波(长波(1×105-3×105Hz)、中波(3×105-3×106Hz)，短波(3×106Hz)、超短波(3×106-3×108Hz))、微波(3×108-3×1011Hz)、红外线(1.3×1010-4×1014Hz)、可见光(4.2×1014-7.8×1014Hz)、紫外线(8×1014-3×1016Hz)、χ射线(3×1016-3×1018Hz)和γ射线(3×1018-3×1022Hz)。低频短波中，无线电波是震荡电路中的自由电子作周期性的运动产生的，红外线、可见光、紫外线是由原子外层电子受激发产生的；高能辐射频段中，χ射线是原子内层电子受激发产生的，γ射线是原子核受激发产生的。它们共同服从波和粒子的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有多频谱电磁波防护性能的超轻、超薄、柔性、透气的超细纤维复合膜的制备方法，其步骤如下：(1)高压静电纺丝：分别将聚丙烯腈和聚氨酯加入到N，N‑二甲基甲酰胺中，加热搅拌下至聚丙烯腈完全溶解，室温搅拌下至聚氨酯至完全溶解，混合均匀后加入金属盐A，室温下避光搅拌得到均匀、透明、稳定的纺丝溶液；然后进行高压静电纺丝，制得聚丙烯腈/聚氨酯/金属盐复合的前驱体纤维，干燥后得到聚丙烯腈/聚氨酯/金属盐复合超细纤维；根据需要，再在500～1500℃下烧结获得含金属纳米粒子的纳米碳纤维；金属盐A为硝酸银、氯金酸、硫酸铜、硝酸锌、硫酸镍、硝酸铁、氯铂酸、硝酸钴或醋酸铬中的一种；(2)微波还原：将步骤(1...

【技术特征摘要】
1.一种具有多频谱电磁波防护性能的超轻、超薄、柔性、透气的超细纤维复合膜的制备方法，其步骤如下：(1)高压静电纺丝：分别将聚丙烯腈和聚氨酯加入到N，N-二甲基甲酰胺中，加热搅拌下至聚丙烯腈完全溶解，室温搅拌下至聚氨酯至完全溶解，混合均匀后加入金属盐A，室温下避光搅拌得到均匀、透明、稳定的纺丝溶液；然后进行高压静电纺丝，制得聚丙烯腈/聚氨酯/金属盐复合的前驱体纤维，干燥后得到聚丙烯腈/聚氨酯/金属盐复合超细纤维；根据需要，再在500～1500℃下烧结获得含金属纳米粒子的纳米碳纤维；金属盐A为硝酸银、氯金酸、硫酸铜、硝酸锌、硫酸镍、硝酸铁、氯铂酸、硝酸钴或醋酸铬中的一种；(2)微波还原：将步骤(1)得到的聚丙烯腈/聚氨酯/金属盐复合超细纤维浸入到氢氧化钠的乙二醇溶液中，进行微波还原，从而在复合超细纤维表面生长有纳米金属单质粒子的种子膜；(3)化学或物理沉积：根据不同的种子膜选择下述沉积方法之一进行金属纳米合金/金属氧化物共沉积的单层超细纤维膜的制备，化学沉积：将步骤(2)得到的银种子膜放入金属盐B和金属盐C的混合水溶液中，然后向其中加入氨水、冰醋酸、乙二胺、三乙醇胺、柠檬酸钠、乙酸钠、乳酸、硫脲或水合肼中的至少三种物质的混合水溶液，轻微震荡一段时间后取出洗涤干燥，由于金属盐A、金属盐B、金属盐C的自身特性，在空气会部分自动氧化成相应的氧化物，从而得到单层二元或三元金属纳米合金/金属氧化物/单层超细纤维膜；金属盐B为硝酸银、硫酸镍、硫酸铜、硝酸镧、钨酸钠、氯化铪或氯金酸中的一种；金属盐C为硫酸铜、硝酸镍、硫酸镍、硝酸镧、氯化铪或钨酸钠中的一种；且金属盐A、金属盐B和金属盐C中的金属离子不能完全相同，所有金属盐溶液之间的反应不能产生沉淀；电沉积：将步骤(1)烧结得到的含金属纳米粒子的纳米碳纤维先后经过稀硫酸、氢氧化钠稀溶液的除污除油处理，再进行乙醇清洗，然后将该纳米碳纤维放入具有一定酸碱度的电镀液中，同时向上述金属盐溶液中添加增强导电性的电解质中，控制温度，在一定的电流密度和时间范围下进行金属的电沉积，由于电镀液中金属盐的自身特性，在空气中会部分自动氧化成相应的氧化物，即可得到单层二元金属纳米合金/金属氧化物/超细纤维膜；本步骤选择导电性较好的金属盐D的水溶液作为电镀液，它可以是碱式碳酸铜、硫酸镍或硝酸银，且它的金属离子与金属盐A中的金属离子不能相同；导电性的电解质为酒石酸钾钠、柠檬酸、碳酸氢钠或硫酸钠中的一种或多种；离子溅射真空镀：将步骤(1)得到的含金属纳米粒子的纳米纤维放在离子溅射仪的阳极上，将金属靶E固定在正对阳极的阴极上，在真空下进行离子溅射，金属靶材料在含金属纳米粒子的纳米碳纤维表面沉积成膜，由于金属靶中金属盐的自身特性，在空气会部分自动氧化成相应的氧化物，即可得到单层二元金属纳米合金/金属氧化物/超细纤维膜；金属靶E为金靶、银靶、铂靶或镍靶，但金属靶E中的金属单质与金属盐A中的金属离子不能为相同的金属元素；(4)通过热压法，将金属纳米合金/金属氧化物/超细纤维膜制备成多层结构的金属纳米合金/金属氧化物/超细纤维膜复合膜。2.如权利要求1所述的一种具有多频谱电磁波防护性能的超轻、超薄、柔性、透气的超细纤维复合膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)纺丝溶液中聚丙烯腈的质量分数为1％～10％，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王策，张楠，姬鹤，金昌显，
申请(专利权)人：吉林省贞靓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22