一种屏蔽宽频电磁波的建筑装饰木塑板及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种屏蔽宽频电磁波的建筑装饰木塑板及制备方法。将壳聚糖、石墨烯加入乙酸溶液制成负载石墨烯的中空壳聚糖纤维，接着与尖晶石型铁氧体前驱液混合制备内嵌石墨烯的管状尖晶石型铁氧体，最后和硅烷偶联剂、木粉颗粒、PVC树脂、发泡剂、纳米碳酸钙、钙锌稳定剂、抗冲改性剂、润滑剂和色母粒混合挤出并成型，制得屏蔽宽频电磁波的建筑装饰木塑板。该方法通过将内嵌于管状尖晶石型铁氧体中，加强了对电磁波的反射损耗，克服了铁氧体介电损耗小和面密度大的缺点，有利于展宽频带，显示出微波吸收性能，进而制备的木塑板具有轻质、屏蔽效果好的优点，应用于建筑物的电磁屏蔽时具有屏蔽宽频电磁波的效果。

A kind of wood plastic board for building decoration to shield broadband electromagnetic wave and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种屏蔽宽频电磁波的建筑装饰木塑板及制备方法
本专利技术涉及电磁屏蔽材料领域，具体涉及电磁屏蔽装饰材料，特别是涉及一种屏蔽宽频电磁波的建筑装饰木塑板及制备方法。
技术介绍
电磁屏蔽材料是指具有电磁波屏蔽功能的一类防护性功能材料。生态矿物材料是指具有净化环境功能的一类矿物材料。随着材料加工技术的发展，电磁屏蔽材料和生态矿物材料被加工成各种建筑结构材料，一方面使得建筑具有了防止电磁污染的功能，另一方面使得建筑具有了生态环保的功能。然而在建筑装饰材料（例如木塑板、面砖）领域，电磁屏蔽材料和生态矿物材料却鲜有应用。因此，若能专利技术一种兼具电磁波屏蔽功能和净化环境功能的建筑装饰材料，则不仅可以进一步增强建筑的防止电磁污染功能，而且可以进一步增强建筑的生态环保功能。在建筑装饰材料中，木塑复合板材是一种主要由木材（木纤维素、植物纤维素）为基础材料与热塑性高分子材料（塑料）和加工助剂等，混合均匀后再经模具设备加热挤出成型而制成的高科技绿色环保新型装饰材料，兼有木材和塑料的性能与特征，是能替代木材和塑料的新型复合材料，已成为备受瞩目的建筑装饰材料。将木塑板赋予电磁屏蔽的研究，自然受到人们的关注。中国专利技术专利申请号200710140133.9公开了一种电磁屏蔽木塑板材的制备方法,包括以下步骤：（1）将木粉与石墨粉按照质量比为1∶1~1∶2的比例配制基料，于混料器中混合，按石墨粉质量的0.5~1%添加磁性微粒，搅拌并升温至100~120℃；（2）在上述混合器中加入基料量的0.5~1.4%的处理剂及基料量的1.67~2.5倍的树脂混合8~15min，卸料至冷混机混至常温，然后造粒；（3）造粒后的物料进入板材挤出设备成型，然后切割，包装。中国专利技术专利申请号200410040170.9公开了一种具有电磁屏蔽功能的水泥基复合材料，由电磁屏蔽水泥砂浆层、电磁屏蔽建筑腻子层和电磁屏蔽建筑涂料层组成的复合体。电磁屏蔽水泥材料以Ni-Zn铁氧体粉末、石墨、羰基铁粉和短碳纤维为基元材料，填加到水泥砂浆中而成；电磁屏蔽建筑腻子以滑石粉为填料，添加适量由Ni-Zn铁氧体粉末、石墨、羰基铁粉等而制得的基元材料组成；电磁屏蔽建筑涂料以羰基铁粉、金属镍、铜金粉、钛酸酯偶联剂、丙烯酸酯树脂为原料，辅以颜填料和助剂混合制得。中国专利技术专利申请号200510034557.8公开了电磁屏蔽和装饰功能的磁砖及其制备方法，该方法是在去离子水中加入按照质量比10~50∶1混合的甲基丙稀酸羟乙酯与三缩四乙二醇双丙稀酸酯的混合物、水溶性高分子材料、分散剂、引发剂，混合配制成单体溶液，然后将软磁铁氧体粉末加入所制备的单体溶液中，混合制得悬浮体系；再将悬浮体系浇注到成型模具中，加热，保温，脱模，干燥，制成磁砖素坯;随后将磁砖素坯施釉印花;并在1200~1400℃，保温3~4h，即可一次烧成具有电磁屏蔽和装饰功能的磁砖。中国专利技术专利申请号201510644047.6公开了一种石墨烯/纳米铁氧体基水性电磁屏蔽涂料及其制备方法。将铁氧体纳米颗粒负载于石墨烯表面，制备出兼具石墨烯的导电性和纳米铁氧体良好磁性能的石墨烯/铁氧体纳米复合材料，再与水性成膜树脂及其他助剂复合制备绿色环保型水性电磁屏蔽涂。。根据上述，现有方案中的具有电磁屏蔽功能的建筑装饰材料不具备屏蔽宽频电磁波的效果，另外普遍应用的铁氧体等虽然屏蔽性能较好，但是具有介电损耗小和面密度大等缺点，不适合应用于建筑材料领域。
技术实现思路
针对目前应用较广的电磁屏蔽功能的建筑装饰材料不具备屏蔽宽频电磁波的功能的问题，以及普遍应用的铁氧体不适合应用于建筑材料的缺陷，本专利技术提出一种屏蔽宽频电磁波的建筑装饰木塑板及制备方法，从而有效实现了铁氧体材料在建筑材料中的良好应用，得到的木塑板具有良好的电磁屏蔽功能。本专利技术涉及的具体技术方案如下：一种屏蔽宽频电磁波的建筑装饰木塑板的制备方法，包括以下步骤：（1）将30~35重量份壳聚糖溶解于100-150重量份乙酸溶液中，接着加入10~15重量份石墨烯，超声搅拌至均匀分散，制得纺丝原液，接着进行湿法纺丝，并经由双环套管形喷丝板中喷出，制得负载石墨烯的中空壳聚糖纤维；（2）将Ni(NO3)2·6H2O和Fe2(NO3)3·6H2O混合配制成质量浓度为15%的前驱体溶液，取80-100重量份接着加入30~40重量份步骤（1）制得的负载石墨烯的中空壳聚糖纤维，超声分散均匀，接着用NaOH溶液滴定混合溶液的pH值为11，将所得浆液洗涤至中性，接着在室温下干燥，转换入置于马弗炉中焙烧，冷却至室温，制得内嵌石墨烯的管状尖晶石型铁氧体；（3）将13~16重量份内嵌石墨烯的管状尖晶石型铁氧体和0.5~1重量份硅烷偶联剂加入16~19重量份烘干研磨后的木粉颗粒，充分混合搅拌，接着加入34~52重量份PVC树脂、3~5重量份发泡剂、8~12重量份纳米碳酸钙、1~2重量份钙锌稳定剂、0.5~1重量份抗冲改性剂、0.5~1重量份润滑剂和5~8重量份色母粒，混合搅拌8~10min，接着将混合料转入双螺杆挤出机中进行熔融共混挤出，成型，即得宽频电磁波屏蔽建筑装饰木塑板。步骤（1）通过湿法纺丝工艺制备负载石墨烯的中空壳聚糖纤维，通过控制双环套管形喷丝板的孔径、凝固浴的配方，得到负载中空壳聚糖纤维，接着在步骤（2）中与尖晶石型铁氧体的前驱体混合，尖晶石型材料的晶体结构对称性高，由于磁晶各向异性常数与晶体结构的对称性有很大关系，故尖晶石型铁氧体的各向异性常数较小，具有介电损耗小和面密度大；经过焙烧除去壳聚糖中空纤维，可得到管状尖晶石型铁氧体/石墨烯复合材料；由于石墨烯为电损耗型吸波材料，石墨烯内嵌于磁损耗型吸波材料—管状尖晶石型铁氧体中，可有效加强对电磁波的反射损耗，进而克服了铁氧体吸波材料的介电损耗小和面密度大等缺点，实现具有轻质、屏蔽效果好的优点，有利于展宽频带，显示出较好的微波吸收性能；最后在步骤（3）中将内嵌石墨烯的管状尖晶石型铁氧体作为电磁屏蔽功能性填料，制备的除具有良好静电屏蔽效果的木塑板装饰材料。作为本专利技术优选的，步骤（1）所述乙酸溶液的质量浓度为5~8%，作为纺丝原液溶剂。作为本专利技术优选的，步骤（1）所述湿法纺丝喷丝板的孔径为0.3~0.6m，孔数为180孔，凝固浴为5~6wt%的NaOH和ETOH的混合溶液；纺丝板为双环套管形，制得中空壳聚糖纤维。作为本专利技术优选的，步骤（2）所述前驱体溶液中，Ni(NO3)2·6H2O和Fe2(NO3)3·6H2O的摩尔比例为1：2。作为本专利技术优选的，步骤（2）所述焙烧的升温速率为10~15℃/min，升温至900~1100℃，保温时间为2~10h。作为本专利技术优选的，步骤（3）所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺；所述钙锌稳定剂为钙锌稳定剂CZ-1、钙锌稳定剂CZ-2、钙锌稳定剂CZ-3中的至少一种，所述抗冲改性剂为EVA、NBR中的至少一种，所述润滑剂为硬脂酸钙、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸甘油本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种屏蔽宽频电磁波的建筑装饰木塑板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）将30~35重量份壳聚糖溶解于100-150重量份乙酸溶液中，接着加入10~15重量份石墨烯，超声搅拌至均匀分散，制得纺丝原液，接着进行湿法纺丝，并经由双环套管形喷丝板中喷出，制得负载石墨烯的中空壳聚糖纤维；/n（2）将Ni(NO

【技术特征摘要】
1.一种屏蔽宽频电磁波的建筑装饰木塑板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将30~35重量份壳聚糖溶解于100-150重量份乙酸溶液中，接着加入10~15重量份石墨烯，超声搅拌至均匀分散，制得纺丝原液，接着进行湿法纺丝，并经由双环套管形喷丝板中喷出，制得负载石墨烯的中空壳聚糖纤维；
（2）将Ni(NO3)2·6H2O和Fe2(NO3)3·6H2O混合配制成质量浓度为15%的前驱体溶液，取80-100重量份接着加入30~40重量份步骤（1）制得的负载石墨烯的中空壳聚糖纤维，超声分散均匀，接着用NaOH溶液滴定混合溶液的pH值为11，将所得浆液洗涤至中性，接着在室温下干燥，转换入置于马弗炉中焙烧，冷却至室温，制得内嵌石墨烯的管状尖晶石型铁氧体；
（3）将13~16重量份内嵌石墨烯的管状尖晶石型铁氧体和0.5~1重量份硅烷偶联剂加入16~19重量份烘干研磨后的木粉颗粒，充分混合搅拌，接着加入34~52重量份PVC树脂、3~5重量份发泡剂、8~12重量份纳米碳酸钙、1~2重量份钙锌稳定剂、0.5~1重量份抗冲改性剂、0.5~1重量份润滑剂和5~8重量份色母粒，混合搅拌8~10min，接着将混合料转入双螺杆挤出机中进行熔融共混挤出，成型，即得宽频电磁波屏蔽建筑装饰木塑板。


2.根据权利要求1所述一种屏蔽宽频电磁波的建筑装饰木塑板的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述乙酸溶液的质量浓度为5~8%，作为纺丝原液溶剂。


3.根据权利要求1所述一种屏蔽宽频电磁波的建筑装饰木塑板的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述湿法纺丝喷丝板的孔径为0.3~0.6m，孔数为180孔，凝固浴为5~6wt%的NaOH和ETOH的混合溶液；纺丝板为双环套管形，制得中空壳聚糖...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，昝航，何方，陈涛，曾军堂，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51