一种多孔泡沫炭电磁屏蔽复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多孔泡沫炭电磁屏蔽复合材料的制备方法，属于功能材料技术领域。本发明专利技术将松木锯末，沼液，葡萄糖溶液，水混合发酵，过滤，冷冻粉碎，过筛，干燥，低温炭化，得改性松木锯末；将琼脂液，表面活性剂，植物精油，水搅拌混合，得混合浆液；将改性松木锯末，酚醛树脂，溶剂，混合浆液，改性添加料，氯化铵，丙酮，低熔点合金，贝壳粉，异氰酸酯搅拌混合，注模，热压成型，炭化，即得多孔泡沫炭电磁屏蔽复合材料。本发明专利技术技术方案制备的多孔泡沫炭电磁屏蔽复合材料具有优异的电磁屏蔽性能的特点，在功能材料技术行业的发展中具有广阔的前景。

Preparation method of porous foam carbon electromagnetic shielding composite material

【技术实现步骤摘要】
一种多孔泡沫炭电磁屏蔽复合材料的制备方法
本专利技术公开了一种多孔泡沫炭电磁屏蔽复合材料的制备方法，属于功能材料

技术介绍
电磁兼容性（ElectromagneticCompatibility）缩写EMC，就是指某电子设备既不干扰其它设备，同时也不受其它设备的影响。电磁兼容性和我们所熟悉的安全性一样，是产品质量最重要的指标之一。安全性涉及人身和财产，而电磁兼容性则涉及人身和环境保护。电子元件对外界的干扰，称为EMI(ElectromagneticInterference)；电磁波会与电子元件作用，产生被干扰现象，称为EMS（ElectromagneticSusceptibility）。例如，TV荧光屏上常见的“雪花”，便表示接受到的讯号被干扰。电磁屏蔽在空间某个区域内，用以减弱由某些源引起的场强的措施。在绝大多数情况下，屏蔽体可由铜、铝、钢等金属制成，但对于恒定和极低频磁场，也可采用铁氧体等材料作为屏蔽体。在一个系统内或不同系统间常会产生电磁噪声或干扰而引起系统性能恶化，因此要求,①将电力线或磁力线限制在一定区域内；②使某一区域不受外来电力线和磁力线的影响。电子、电气设备在服务人类生活的同时，相应产生着电磁干扰（EMI）。电磁波是我们用来传递信息和能量的一种重要方式，然而我们在利用电磁波服务生活的同时也同时产生了电磁波辐射污染，电磁波辐射污染是一种无形的污染形式，与传统污染形式不同，电磁波辐射往往看不到、听不见，但却可以在无形中对人体产生巨大的伤害，具有较大的危害性并且不易有针对性的防护。电磁波造成的电磁干扰（EMI）在对人体产生巨大危害的同时，也对辐射区域的电子设备、精密仪器、信号传输产生严重的干扰，影响着我们日常的工作生活。控制电磁波带来的危害可以从电磁波的源头、电磁波的传播、电磁波危害目标三方面开展防护，而控制电磁波的传播无疑是最简单直接的方法。电磁屏蔽则是通过控制电磁波传播，进而完成电磁防护的最常见的方法，电磁屏蔽是利用特定的屏蔽材料将电磁波隔离或限制其传播方向的一种方法。当今对屏蔽材料的研究集中在金属材料、铁电材料、铁氧体、碳材料等，然而这些屏蔽材料都有其固有的缺点，例如高密度、高厚度、加载量较大、屏蔽方式单一，这些缺点都严重制约着屏蔽材料的实际应用。因此，高效、屏蔽波段广的屏蔽材料的研究对于电子防护就显得尤为必要。而传统多孔泡沫炭电磁屏蔽复合材料的电磁屏蔽性能无法进一步提高的问题。因此，如何改善传统多孔泡沫炭电磁屏蔽复合材料的缺点，以获取更高综合性能的提升，是其推广与应用于更广阔的领域，满足工业生产需求亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是：针对传统多孔泡沫炭电磁屏蔽复合材料电磁屏蔽性能无法进一步提高的问题，提供了一种多孔泡沫炭电磁屏蔽复合材料的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种多孔泡沫炭电磁屏蔽复合材料的制备方法，具体制备步骤如下：（1）按重量份数计，将20～30份松木锯末，2～3份沼液，3～5份葡萄糖溶液，30～50份水混合发酵，过滤，冷冻粉碎，过280目的筛，干燥，低温炭化，得改性松木锯末；（2）按重量份数计，将20～30份琼脂液，5～8份表面活性剂，8～10份植物精油，30～50份水搅拌混合，得混合浆液；（3）按重量份数计，将40～60份改性松木锯末，20～30份酚醛树脂，20～30份溶剂，30～50份混合浆液，5～8份改性添加料，3～5份氯化铵，3～5份丙酮，5～8份低熔点合金，2～3份贝壳粉，2～3份异氰酸酯搅拌混合，注模，热压成型，炭化，即得多孔泡沫炭电磁屏蔽复合材料。步骤（2）所述琼脂液的制备过程为：将琼脂与水按质量比1：50～1：100混合，静置溶胀后，加热搅拌溶解，即得琼脂液。步骤（2）所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，十二烷基硫酸钠或单硬脂酸甘油酯中任意一种。步骤（2）所述植物精油为迷迭香精油，薰衣草精油，玫瑰花精油，茉莉花精油，茶花精油或雪莲精油中的任意一种。步骤（3）所述酚醛树脂为酚醛树脂2122，酚醛树脂264或酚醛树脂219中任意一种。步骤（3）所述溶剂为二甲苯，丙酮或乙醇中的任意一种。步骤（3）所述改性添加料的制备过程为：将海泡石与玉米淀粉按质量比10：1～20：1粉碎，过筛，焙烧，得预处理海泡石，按重量份数计，将30～40份预处理海泡石，10～20份硅烷偶联剂KH-550，20～30份无水乙醇，40～60份水混合，接着滴加盐酸调节pH至3.8～4.0，恒温搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，即得改性添加料。步骤（3）所述低熔点合金为铋锡合金，铋锡合金中各组分质量含量为：铋占51%（ω），锡占30%（ω），铅占8%（ω），铟占11%（ω）。步骤（3）所述贝壳粉为蛤蜊壳粉，沙蛤粉，或蚌壳粉中的任意一种。步骤（3）所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯或三甲基己烷二异氰酸酯中的任意一种。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术通过添加改性添加料和低熔点合金，在球磨过程中，淀粉结晶区结构与颗粒形貌均遭到破坏，结晶度得到有效降低，从而使活化后的淀粉在体系中的流动性增强，使得海泡石能够充分球磨，在混料过程中，体系中的海泡石在极性溶剂中分散成海泡石纤维束，在炭化过程中，体系中的氯化铵分解放出气体造孔，随着体系中的孔隙逐渐增大，在此过程中，体系中分散的海泡石纤维束起到了良好的支撑作用，随着体系的温度逐渐升高，体系中的有机质炭化，同时，体系中的孔隙会因为热胀被破坏，由于孔隙中含有海泡石纤维束的支撑，有效保证了体系中空隙的完整，使得体系的孔隙率得到提升，且形成完整的大孔，从而使得体系的电磁屏蔽性能的得到提升，同时，体系中的低熔点合金熔化，并在体系中流动，有利于协助气体在体系中形成较大的孔隙，同时由于液体的张力作用，使得体系的孔道保持完整，从而使得体系的电磁屏蔽性能的得到进一步的提升；（2）本专利技术通过添加琼脂液和植物精油，植物精油成分占据了琼脂骨架中的部分活性基团的位置，降低了琼脂分子中共价键的振动强度，同时，可使琼脂中可与水形成亲水键的自由H基团减少，同时使膜的接触角和溶胀指数减小，使得体系的含水量降低，使得体系中的致密度得到提升，致密度提升的同时，使得体系的中通孔封闭形成闭孔，从而使得体系的电磁屏蔽性能的得到进一步的提升。具体实施方式将琼脂与水按质量比1：50～1：100置于1号烧杯中，用玻璃棒搅拌10～20min，静置溶胀3～5h后，将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为90～95℃，转速为400～600r/min条件下，加热搅拌溶解40～60min，即得琼脂液；将海泡石海泡石与玉米淀粉按质量比10：1～20：1置于球磨机中球磨粉碎，过120目的筛，得细化海泡石，接着将细化海泡石置于马弗炉中，于温度为650～750℃条件下，焙烧2～3h，得预处理海泡石，按重量份数计，将30～40份预处理海泡石，10～20份硅烷偶联剂KH-550，20～30份无水乙醇，40～60份水置于2号烧杯中，于转速为300～500r/min条件下，搅拌混合40～60min，接着向2号烧杯中滴加质量分数为10～20%的盐酸调节pH至3.8～4.0，接着将2号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为60～80℃，转速为400～600本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多孔泡沫炭电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤如下：（1）按重量份数计，将20～30份松木锯末，2～3份沼液，3～5份葡萄糖溶液，30～50份水混合发酵，过滤，冷冻粉碎，过280目的筛，干燥，低温炭化，得改性松木锯末；（2）按重量份数计，将20～30份琼脂液，5～8份表面活性剂，8～10份植物精油，30～50份水搅拌混合，得混合浆液；（3）按重量份数计，将40～60份改性松木锯末，20～30份酚醛树脂，20～30份溶剂，30～50份混合浆液，5～8份改性添加料，3～5份氯化铵，3～5份丙酮，5～8份低熔点合金，2～3份贝壳粉，2～3份异氰酸酯，搅拌混合，注模，热压成型，炭化，即得多孔泡沫炭电磁屏蔽复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种多孔泡沫炭电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤如下：（1）按重量份数计，将20～30份松木锯末，2～3份沼液，3～5份葡萄糖溶液，30～50份水混合发酵，过滤，冷冻粉碎，过280目的筛，干燥，低温炭化，得改性松木锯末；（2）按重量份数计，将20～30份琼脂液，5～8份表面活性剂，8～10份植物精油，30～50份水搅拌混合，得混合浆液；（3）按重量份数计，将40～60份改性松木锯末，20～30份酚醛树脂，20～30份溶剂，30～50份混合浆液，5～8份改性添加料，3～5份氯化铵，3～5份丙酮，5～8份低熔点合金，2～3份贝壳粉，2～3份异氰酸酯，搅拌混合，注模，热压成型，炭化，即得多孔泡沫炭电磁屏蔽复合材料。2.根据权利要去1所述一种多孔泡沫炭电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述琼脂液的制备过程为：将琼脂与水按质量比1：50～1：100混合，静置溶胀后，加热搅拌溶解，即得琼脂液。3.根据权利要去1所述一种多孔泡沫炭电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，十二烷基硫酸钠或单硬脂酸甘油酯中任意一种。4.根据权利要去1所述一种多孔泡沫炭电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述植物精油为迷迭香精油，薰衣草精油，玫瑰花精油，茉莉花精油，茶花精油或雪莲精油中的任意一种。5.根据权利要去1...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹凯欣，
申请(专利权)人：常州讯宛德电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32