一种Fe制造技术

本发明专利技术涉及电磁屏蔽材料技术领域，且公开了一种Fe

【技术实现步骤摘要】
一种Fe3O4-石墨烯改性丙烯酸树脂电磁屏蔽材料及其制法
本专利技术涉及电磁屏蔽材料
，具体为一种Fe3O4-石墨烯改性丙烯酸树脂电磁屏蔽材料及其制法。
技术介绍
随着广播、电视、微波技术飞速发展，电磁干扰、电磁污染等问题日益严峻，电磁辐射不仅影响工业设备的正常运转，而且还严重影响人们的身体健康，开发新型高效的电磁屏蔽材料是解决电磁污染的有效途径，传统的吸波材料可以分为磁损耗型、电阻损耗型和电介质损耗材料，将磁损耗型和电损耗有效复合，可以提高材料的阻抗匹配性能和电磁屏蔽性能，同时要求电磁屏蔽材料满足薄、轻、宽、强的要求。纳米Fe3O4是一种良好的磁损耗型材料，具有超顺磁性和纳米效应，吸收性能强，在电磁波吸收领域有较广的应用，但是高密度，质量大、不具有电损耗效果，吸波和电磁屏蔽性能有限，石墨烯具有优异的机械性能和电学性能，并且比传统吸波材料更易达到薄、轻、宽、强的要求，近年来在电磁屏蔽领域具有重要的应用和研究，可以将纳米Fe3O4和石墨烯复合，作为无机电磁屏蔽介质加入到高分子聚合物，如环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯中，形成有机-无机杂化材料，拓展高分子材料在电磁屏蔽领域中的应用，而首要问题就是改善纳米Fe3O4、石墨烯等无机电磁屏蔽介质，与丙烯酸树脂等有机高分子材料之间的界面相容性，避免无机电磁屏蔽介质分散性较差，而影响丙烯酸树脂的机械性能和使用性能。(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种Fe3O4-石墨烯改性丙烯酸树脂电磁屏蔽材料及其制法，解决了传统的丙烯酸树脂不具有电磁屏蔽性能，同时解决了纳米Fe3O4、石墨烯无机电磁屏蔽介质，与丙烯酸树脂界面相容性较差的问题，同时。(二)技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种Fe3O4-石墨烯改性丙烯酸树脂电磁屏蔽材料，包括以下原料及组分，功能化Fe3O4-石墨烯接枝丁腈橡胶、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、复合乳化剂、引发剂、质量比为10-40:5-15:100:20-40:0.5-1。优选的，所述复合乳化剂为OP-10和十二烷基硫酸钠的混合物，质量比为1:15-25，引发剂为过硫酸钾。优选的，所述Fe3O4-石墨烯改性丙烯酸树脂电磁屏蔽材料制备方法包括以下步骤：(1)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂、FeCl2、FeCl3和季戊四醇，搅拌均匀后加入氨水调节溶液pH至10-11，加热至80-100℃，匀速搅拌反应1-4h，将溶液离心分离、洗涤直至中性并干燥，制备得到羟基功能化纳米Fe3O4。(2)向反应瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺溶剂、羟基功能化纳米Fe3O4和氧化石墨烯，置于超声装置中进行超声分散处理，形成Fe3O4-氧化石墨烯分散液。(3)向反应瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺溶剂和4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷，搅拌溶解后在氮气氛围中加热至80-100℃，再加入缓慢滴加端羟基丁腈橡胶的N,N-二甲基甲酰胺溶剂，匀速搅拌反应3-8h，再缓慢滴加Fe3O4-氧化石墨烯分散液，匀速搅拌反应5-10h，将溶液冷却、加入蒸馏水离心分离和洗涤，制备得到功能化Fe3O4-石墨烯接枝丁腈橡胶。(4)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯，搅拌均匀形成聚合单体溶液。(5)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂、OP-10和十二烷基硫酸钠复合乳化剂和功能化Fe3O4-石墨烯接枝丁腈橡胶，超声分散均匀后，加热至70-90℃，加入1/5体积的聚合单体溶液、匀速搅拌并缓慢逐滴加入引发剂过硫酸钾的水溶剂，反应20-40min，再加入剩余的4/5体积的聚合单体溶液，匀速搅拌反应2-4h，将乳液倒入成膜模具中，进行干燥成膜，制备得到Fe3O4-石墨烯改性丙烯酸树脂电磁屏蔽材料。优选的，所述步骤(1)中的FeCl2、FeCl3和季戊四醇的物质的量比为1:2:0.8-1.5。优选的，所述步骤(2)中的超声装置包括水浴室，水浴室内部两侧设置有超声器，水浴室内部下方设置有加热圈和底座，底座上方设置有反应瓶，水浴室上方设置有导轨，导轨活动连接有滑轮，滑轮活动连接有盖板。优选的，所述4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷、端羟基丁腈橡胶、羟基功能化纳米Fe3O4和氧化石墨烯的质量比为30-40:180-220:15-25:10。(三)有益的技术效果与现有技术相比，本专利技术具备以下有益的技术效果：该一种Fe3O4-石墨烯改性丙烯酸树脂电磁屏蔽材料，Fe3O4中的铁原子容易与羟基中的氧发生配位作用，以多羟基的季四戊醇作为修饰剂，通过共沉淀法制备得到季四戊醇修饰的羟基功能化纳米Fe3O4，4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷与丁腈橡胶的端羟基反应，得到端异氰酸酯丁腈橡胶，以其为偶联剂，两端的异氰酸酯基团与羟基功能化纳米Fe3O4和氧化石墨烯的羟基反应，得到功能化Fe3O4-石墨烯接枝丁腈橡胶，再以丁腈橡胶中烯基基团作为反应位点，通过过硫酸钾引发，与丙烯酸酯单体进行自由基共聚，将功能化Fe3O4、石墨烯和丙烯酸树脂有机结合，通过化学共价修饰，改善了功能化Fe3O4、石墨烯与丙烯酸树脂之间的界面相容性，从而避免了Fe3O4纳米粒子由于偶极-偶极相互作用力，以及石墨烯纳米粒子之间的范德华力而团聚和结块，影响丙烯酸树脂机械性能和使用性能的问题，纳米Fe3O4和石墨烯作为无机电磁屏蔽介质，形成的偶极极化、界面极化效应，产生良好的介电损耗，以及通过自然共振和涡流损耗产生的良好的磁损耗，赋予了丙烯酸树脂优异的阻抗匹配性能和电磁屏蔽性能。附图说明图1是超声装置正面示意图；图2是加热圈俯视示意图；图3是盖板俯视示意图。1-超声装置；2-水浴室；3-超声器；4-加热圈；5-底座；6-反应瓶；7-导轨；8-滑轮；9-盖板。具体实施方式为实现上述目的，本专利技术提供如下具体实施方式和实施例：一种Fe3O4-石墨烯改性丙烯酸树脂电磁屏蔽材料，包括以下原料及组分，功能化Fe3O4-石墨烯接枝丁腈橡胶、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、质量比为1:15-25的OP-10和十二烷基硫酸钠的复合乳化剂、引发剂过硫酸钾、质量比为10-40:5-15:100:20-40:0.5-1。Fe3O4-石墨烯改性丙烯酸树脂电磁屏蔽材料制备方法包括以下步骤：(1)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂、物质的量比为1:2:0.8-1.5的FeCl2、FeCl3和季戊四醇，搅拌均匀后加入氨水调节溶液pH至10-11，加热至80-100℃，匀速搅拌反应1-4h，将溶液离心分离、洗涤直至中性并干燥，制备得到羟基功能化纳米Fe3O4。(2)向反应瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺溶剂、羟基功能化纳米Fe3O4和氧化石墨烯，置于超声装置中，超声装置包括水浴室，水浴室内部两侧设置有超声器，水浴室内部下方设置有加热圈和底座，底座上方设置有反应瓶，水浴室上方设置有导轨，导轨活动连接有滑轮，滑轮活动连接有盖板，进行超声分散处理，形成Fe3O4-氧化石墨烯分散液。(3)向反应瓶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Fe

【技术特征摘要】
1.一种Fe3O4-石墨烯改性丙烯酸树脂电磁屏蔽材料，其特征在于：包括以下原料及组分，功能化Fe3O4-石墨烯接枝丁腈橡胶、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、复合乳化剂、引发剂、质量比为10-40:5-15:100:20-40:0.5-1。


2.根据权利要求1所述的一种Fe3O4-石墨烯改性丙烯酸树脂电磁屏蔽材料，其特征在于：所述复合乳化剂为OP-10和十二烷基硫酸钠的混合物，质量比为1:15-25，引发剂为过硫酸钾。


3.根据权利要求1所述的一种Fe3O4-石墨烯改性丙烯酸树脂电磁屏蔽材料，其特征在于：所述Fe3O4-石墨烯改性丙烯酸树脂电磁屏蔽材料制备方法包括以下步骤：
(1)向蒸馏水溶剂中加入FeCl2、FeCl3和季戊四醇，搅拌均匀后加入氨水调节溶液pH至10-11，加热至80-100℃，反应1-4h，离心分离、洗涤并干燥，制备得到羟基功能化纳米Fe3O4；
(2)向N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入羟基功能化纳米Fe3O4和氧化石墨烯，置于超声装置中进行超声分散处理，形成Fe3O4-氧化石墨烯分散液；
(3)向N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷，搅拌溶解后在氮气氛围中加热至80-100℃，再加入缓慢滴加端羟基丁腈橡胶的N,N-二甲基甲酰胺溶剂，反应3-8h，再缓慢滴加Fe3O4-氧化石墨烯分散液，反应5-10h，冷却、离心分离和洗涤，制备得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯建新，
申请(专利权)人：侯建新，
类型：发明
国别省市：河南;41