抗电磁波辐射涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗电磁波辐射涂料的制备方法，其包括以下步骤：S1、制备MXene纳米片分散液；S2、按照MXene与吡咯的质量比例，取吡咯单体溶解于有机溶液中，然后再将该溶液逐滴加入到MXene分散液中；S3、MXene纳米片自带酸性特质，能使吡咯分子质子化，质子化的吡咯分子攻击其他分子进而诱发链增长反应，形成聚吡咯长链，聚吡咯均匀地分布在MXene纳米片的边缘和缺陷处，在MXene纳米片上的氟官能团的掺杂效果下，聚吡咯能呈现出导电性质，形成MXene/PPy颗粒；S4、将MXene/PPy颗粒制成粉末，然后与光固化树脂搅拌均匀，再加入颜填料和乳化剂，制成光固化宽频电磁屏蔽涂料。本发明专利技术的抗电磁波辐射涂料的制备方法，能提高制成的MXene/PPy颗粒的纯度，提高制成的电磁屏蔽涂料的性能。

【技术实现步骤摘要】
抗电磁波辐射涂料及其制备方法
本专利技术属于功能涂料
，具体涉及一种抗电磁波辐射涂料及其制备方法。
技术介绍
电磁波辐射不仅会干扰各种电子设备，同时当人体处于具有一定电磁辐射强度的环境中时，也会对人体健康造成不良影响。过渡金属碳/氮化合物（MXene）具有独特的磁、声、光、电等物理化学性质，且可以通过表面官能团的修饰来调控其物理化学性质，MXene的电学性质可以通过离子插层和表面修饰等手段进行调控，MXene可与聚吡咯(PPy)、聚苯胺(PAM)导电高分子的组装，使其具有良好的树脂相容性和分散性，因此在很多领域都具有广阔的应用前景。目前对于MXene材料的研究工作大都只关注其电化学性能的提升，在材料的合成上还存在很多问题未能有效解决，MXene层数的可控性差、均匀性差、分散性不好、材料热稳定性差，表面官能团对材料电学性质影响很大等。现有技术中，公开了将MXene分散于去离子水中配置成悬浮液，向MXene的悬浮液中加入吡咯，再缓慢滴加氧化剂，得到MXene/PPy产物；MXene/PPy研成粉末后，与液体石蜡混合均匀，制成MXene/PPy复合吸波剂的方案。这个方案中，用去离子水作为MXene与PPy反应的溶剂，制成的MXene/PPy粉末使用液体石蜡作为溶剂。采用水作为溶剂的MXene悬浮液与PPy进行反应，反应效率低，且MXene纳米片会发生絮凝现象，反应过程中需要使用氯化铁作为氧化剂，制成的MXene/PPy粉末用液体石蜡作为分散溶剂，会增加VOC含量，造成环境污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对
技术介绍
中采用MXene悬浮液与PPy进行反应，反应效率低，且需要使用氯化铁作为氧化剂，MXene/PPy粉末用液体石蜡作为分散溶剂，会增加VOC含量，造成环境污染等问题，提供一种抗电磁波辐射涂料及其制备方法。本专利技术的技术方案如下：一种抗电磁波辐射涂料的制备方法，其包括以下步骤：S1、制备MXene纳米片分散液；S2、按照MXene与吡咯的质量比例，取吡咯单体溶解于有机溶液中，然后再将该溶液逐滴加入到MXene分散液中；S3、MXene纳米片自带酸性特质，能使吡咯分子质子化，质子化的吡咯分子攻击其他分子进而诱发链增长反应，形成聚吡咯长链，聚吡咯均匀地分布在MXene纳米片的边缘和缺陷处，在MXene纳米片上的氟官能团的掺杂效果下，聚吡咯能呈现出导电性质，形成MXene/PPy颗粒；S4、将MXene/PPy颗粒制成粉末，然后与光固化树脂搅拌均匀，再加入颜填料和乳化剂，制成光固化宽频电磁屏蔽涂料。作为上述的抗电磁波辐射涂料的改进，所述的吡咯与MXene的质量比为1:1～3:1。作为上述的抗电磁波辐射涂料的改进，所述的步骤S1中，通过可循环使用的HCI／LiF体系刻蚀Ti3AlC2粉体得到了高质量寡层的Ti3C2TxMXene纳米片的分散液。作为上述的抗电磁波辐射涂料的改进，步骤S2和S3中，用一锅法进行MXene与吡咯的反应。本专利技术的有益效果是：1）本专利技术的抗电磁波辐射涂料的制备工艺，MXene与PPy反应时，不用水作溶剂，能防止MXene纳米片发生絮凝现象，提高反应效率，且使反应更充分，既能避免MXene纳米片原材料的浪费，又能提高制成的MXene/PPy颗粒的纯度，提高制成的电磁屏蔽涂料的性能；2）本专利技术的抗电磁波辐射涂料，在MXene与PPy反应时，不需要添加氧化剂，使制成的MXene/PPy颗粒的纯度更高；3）本专利技术的抗电磁波辐射涂料，用光固化剂作为分散溶剂，与现有技术中采用液体石蜡作为分散溶剂的方案相比，不产生VOC气体，能避免造成环境污染。具体实施方式本专利技术的抗电磁波辐射涂料的制备方法，其包括以下步骤：S1、通过可循环使用的HCI／LiF体系刻蚀Ti3AlC2粉体得到了高质量寡层的Ti3C2TxMXene纳米片的分散液；S2、按照MXene与吡咯的质量比例，取吡咯单体溶解于有机溶液中，然后再将该溶液逐滴加入到MXene分散液中，用一锅法进行MXene与吡咯的反应；S3、MXene纳米片自带酸性特质，能使吡咯分子质子化，质子化的吡咯分子攻击其他分子进而诱发链增长反应，形成聚吡咯长链，聚吡咯均匀地分布在MXene纳米片的边缘和缺陷处，在MXene纳米片上的氟官能团的掺杂效果下，聚吡咯能呈现出导电性质，形成MXene/PPy颗粒；S4、将MXene/PPy颗粒制成粉末，然后与光固化树脂搅拌均匀，再加入颜填料和乳化剂，制成光固化宽频电磁屏蔽涂料。本专利技术的抗电磁波辐射涂料的制备方法，其包括以下步骤：S1、通过可循环使用的HCI／LiF体系刻蚀Ti3AlC2粉体得到了高质量寡层的Ti3C2TxMXene纳米片的分散液；S2、按照MXene与吡咯的质量比例，取吡咯单体溶解于有机溶液中，然后再将该溶液逐滴加入到MXene分散液中，用一锅法进行MXene与吡咯的反应；S3、MXene纳米片自带酸性特质，能使吡咯分子质子化，质子化的吡咯分子攻击其他分子进而诱发链增长反应，形成聚吡咯长链，聚吡咯均匀地分布在MXene纳米片的边缘和缺陷处，在MXene纳米片上的氟官能团的掺杂效果下，聚吡咯能呈现出导电性质，形成MXene/PPy颗粒；S4、将MXene/PPy颗粒制成粉末，然后与光固化树脂搅拌均匀，再加入颜填料和乳化剂，制成光固化宽频电磁屏蔽涂料。在上述方案中，吡咯与MXene的质量比为1:1～3:1；颜填料为改变涂料色彩的成分，可以根据需要选用相应的颜填料；乳化剂是促进MXene/PPy颗粒在光固化树脂中分散和均匀混合的添加剂，可以选用现有的乳化剂来实现该功能。通过本专利技术的制备方法制成的抗电磁波辐射涂料固化成膜后，进行检测，得到的试验结果如下：屏蔽效能（dB，30MHz-1.5GHz）60-80；铅笔硬度≥5H；冲击强度（kg.cm）50；耐磨性（g/cm2）≤0.01；附着力（级）0-1；耐候性≥500h漆膜无变化；光固化速率10秒内树脂转化率达到98%以上。通过上述试验数据可以看出，本专利技术的抗电磁波辐射涂料的电磁屏蔽性能、硬度、抗冲击强度、耐磨性、附着力、耐候性等性能比现有的电磁波辐射屏蔽涂料相比有明显提高。以上所述，仅为本专利技术较佳的几个实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化和替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围内。因此，本专利技术的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗电磁波辐射涂料的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：/nS1、制备MXene纳米片分散液；/nS2、按照MXene与吡咯的质量比例，取吡咯单体溶解于有机溶液中，然后再将该溶液逐滴加入到MXene分散液中；/nS3、MXene纳米片自带酸性特质，能使吡咯分子质子化，质子化的吡咯分子攻击其他分子进而诱发链增长反应，形成聚吡咯长链，聚吡咯均匀地分布在MXene纳米片的边缘和缺陷处，在MXene纳米片上的氟官能团的掺杂效果下，聚吡咯能呈现出导电性质，形成MXene/PPy颗粒；/nS4、将MXene/PPy颗粒制成粉末，然后与光固化树脂搅拌均匀，再加入颜填料和乳化剂，制成光固化宽频电磁屏蔽涂料。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗电磁波辐射涂料的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：
S1、制备MXene纳米片分散液；
S2、按照MXene与吡咯的质量比例，取吡咯单体溶解于有机溶液中，然后再将该溶液逐滴加入到MXene分散液中；
S3、MXene纳米片自带酸性特质，能使吡咯分子质子化，质子化的吡咯分子攻击其他分子进而诱发链增长反应，形成聚吡咯长链，聚吡咯均匀地分布在MXene纳米片的边缘和缺陷处，在MXene纳米片上的氟官能团的掺杂效果下，聚吡咯能呈现出导电性质，形成MXene/PPy颗粒；
S4、将MXene/PPy颗粒制成粉末，然后与光固化树脂搅拌均匀，再加入颜填料和乳化剂，制成光固化宽频电磁屏蔽涂料。

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【专利技术属性】
技术研发人员：纪志勇，陶月明，张涛，
申请(专利权)人：江苏考普乐新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32