一种聚乙烯醇复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种聚乙烯醇复合材料及其制备方法，所述聚乙烯醇复合材料的成分以质量分数计包括：聚乙烯醇90％

【技术实现步骤摘要】
一种聚乙烯醇复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料
，特别涉及一种聚乙烯醇复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]电子设备中敏感元器件会因辐射产生的瞬时过压而损坏，动力系统的非金属部件也会因辐射造成系统失效，因此做好电子部件的电磁防护工作尤为重要。聚乙烯醇(PVA)因具有良好的生物相容性，在使用过后能够被自然界的微生物分解成二氧化碳、水和一些其它低分子化合物，对环境没有污染，是一种理想的绿色高聚物。但其耐热性差、易燃，电磁屏蔽性能不佳，限制了其在某些领域的应用。
[0003]目前，大部分研究主要针对聚乙烯醇复合材料的热性能、力学性能和耐水性能的提升，而鲜有研究报道如何提升聚乙烯醇的电磁屏蔽性能和阻燃性能，将聚乙烯醇复合材料应用于电子设备领域。
[0004]因此，如何提高聚乙烯醇的电磁屏蔽性能和阻燃性能，以适用于电子设备中，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术的第一方面提供一种聚乙烯醇复合材料，所述聚乙烯醇复合材料的成分以质量分数计包括：聚乙烯醇90％
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95％；酸化改性碳纳米管1％
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10％；季铵盐改性蒙脱土1％
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5％。
[0006]在第一方面中，所述酸化改性碳纳米管通过如下方式获得：向浓硫酸和浓硝酸的混合液中加入碳纳米管，磁力搅拌后得到浓度为2
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5g/100mL的分散液，将所述分散液加热至100℃后反应2h；反应结束后冷却，经蒸馏水泡洗至溶液pH为7
‑
8，进行抽滤、干燥、研磨后得到酸化改性碳纳米管。
[0007]在第一方面中，所述混合液中，浓硫酸和浓硝酸体积比为3：1。
[0008]在第一方面中，所述季铵盐改性蒙脱土通过如下方式获得：向去离子水中加入蒙脱土粉末，充分搅拌后得到浓度为30
‑
60g/L的分散液，向所述分散液中加入含酯基季铵盐表面活性剂，升温至70
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85℃，充分搅拌并冷凝回流反应2
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4h，得到均匀的悬浮液；将所述悬浮液进行超声，使所述悬浮液分散均匀，然后离心分离去除上层清液，得到沉淀物，将所述沉淀物洗涤、干燥、研磨，得到季铵盐改性蒙脱土。
[0009]第二方面，本申请提供了一种聚乙烯醇复合材料的制备方法，所述的制备方法包含以下步骤：制备改性碳纳米管；制备改性蒙脱土；按照材料配方，包括如下质量百分比的组分：聚乙烯醇90％
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95％、改性碳纳米管1％
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10％及改性蒙脱土1％
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5％，称取各组分；将改性碳纳米管和改性蒙脱土混合后，加入去离子水，在50
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55℃下超声震荡30mi n，得到改性碳纳米管/改性蒙脱土的分散液；将聚乙烯醇放入三口烧瓶中，加入去离子水，放入水浴锅中搅拌升温至90
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100℃后，磁力搅拌1h，直至聚乙烯醇颗粒完全溶解；向所述三口烧瓶中
加入改性碳纳米管/改性蒙脱土的分散液，继续加热搅拌2
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3h，形成均一透明的粘稠液体；将粘稠液体在玻璃皿上流涎成膜，室温下自然风干，玻片上的涂膜固化后，将玻璃皿移入真空干燥箱中，在温度80℃下干燥4h，得到聚乙烯醇复合材料。
[0010]在第二方面中，所述改性碳纳米管为酸化改性碳纳米管。
[0011]在第二方面中，制备所述酸化改性碳纳米管包括：向浓硫酸和浓硝酸的混合液中加入碳纳米管，磁力搅拌后得到浓度为2
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5g/100mL的分散液，将所述分散液加热至100℃后反应2h；反应结束后冷却，经蒸馏水泡洗至溶液pH为7
‑
8，进行抽滤、干燥、研磨后得到酸化改性碳纳米管。
[0012]在第二方面中，所述混合液中，浓硫酸和浓硝酸体积比为3：1。
[0013]在第二方面中，所述改性蒙脱土为季铵盐改性蒙脱土。
[0014]在第二方面中，制备所述季铵盐改性蒙脱土包括：向去离子水中加入蒙脱土粉末，充分搅拌后得到浓度为30
‑
60g/L的分散液，向所述分散液中加入含酯基季铵盐表面活性剂，升温至70
‑
85℃，充分搅拌并冷凝回流反应2
‑
4h，得到均匀的悬浮液；将所述悬浮液进行超声，使所述悬浮液分散均匀，然后离心分离去除上层清液，得到沉淀物，将所述沉淀物洗涤、干燥、研磨，得到季铵盐改性蒙脱土。
[0015]有益效果：本专利技术提出了一种聚乙烯醇复合材料，由质量分数为90％
‑
95％的聚乙烯醇、1％
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10％的酸化改性碳纳米管、1％
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5％的季铵盐改性蒙脱土组成。本专利技术选用改性处理的碳纳米管及蒙脱土作为改性剂，与基材相容性好。酸化改性的碳纳米管，可有效改善碳纳米管与树脂基体间的界面作用力，碳纳米管的中空结构能够增加电磁波的耗散途径，增强界面极化效应，提高聚乙烯醇材料的电磁屏蔽性能；季铵盐改性蒙脱土为多层结构的硅酸盐材料，具有良好的阻隔作用，起到一定的隔热作用，大大提升了聚乙烯醇材料的阻燃性。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例中聚乙烯醇复合材料的制备方法的流程图；
具体实施方式
[0018]下面将结合附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]同时，在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
[0020]除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0021]需要补充说明的是，本专利技术中涉及的两种材料之间的符号“/”表示为“和”的意思，例如“改性碳纳米管/改性蒙脱土”表示“改性碳纳米管和改性蒙脱土”。
[0022][0023]实施例1
[0024]按以下方法获得聚乙烯醇复合材料：
[0025](1)按照材料配方，包括如下质量百分比的组分：聚乙烯醇90％、酸化改性碳纳米管8％、季铵盐改性蒙脱土2％；精确称取各组分；
[0026]其中，所述酸化改性碳纳米管通过如下方式获得：向浓硫酸和浓硝酸的混合液中加入碳纳米管，磁力搅拌后得到浓度为2
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5g/100mL本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯醇复合材料，其特征在于，所述聚乙烯醇复合材料的成分以质量分数计包括：聚乙烯醇90％
‑
95％；酸化改性碳纳米管1％
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10％；季铵盐改性蒙脱土1％
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5％。2.根据权利要求1所述的聚乙烯醇复合材料，其特征在于，所述酸化改性碳纳米管通过如下方式获得：向浓硫酸和浓硝酸的混合液中加入碳纳米管，磁力搅拌后得到浓度为2
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5g/100mL的分散液，将所述分散液加热至100℃后反应2h；反应结束后冷却，经蒸馏水泡洗至溶液pH为7
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8，进行抽滤、干燥、研磨后得到酸化改性碳纳米管。3.根据权利要求2所述的聚乙烯醇复合材料，其特征在于，所述混合液中，浓硫酸和浓硝酸体积比为3：1。4.根据权利要求3所述的聚乙烯醇复合材料，其特征在于，所述季铵盐改性蒙脱土通过如下方式获得：向去离子水中加入蒙脱土粉末，充分搅拌后得到浓度为30
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60g/L的分散液，向所述分散液中加入含酯基季铵盐表面活性剂，升温至70
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85℃，充分搅拌并冷凝回流反应2
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4h，得到均匀的悬浮液；将所述悬浮液进行超声，使所述悬浮液分散均匀，然后离心分离去除上层清液，得到沉淀物，将所述沉淀物洗涤、干燥、研磨，得到季铵盐改性蒙脱土。5.一种聚乙烯醇复合材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包含以下步骤：制备改性碳纳米管；制备改性蒙脱土；按照材料配方，包括如下质量百分比的组分：聚乙烯醇90％
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95％、改性碳纳米管1％
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10％及改性蒙脱土1％
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5％，称取各组分；将改性碳纳米管和改性蒙脱土混合后，加入去离子水，在50
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55℃下超声震荡30min，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘诗，雷勇，任意，郑雄峰，
申请(专利权)人：湖北合聚高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：