【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电磁屏蔽材料，具体涉及一种含有mxene(麦克森)纳米片的浸渍织物和橡胶膜组合的电磁屏蔽复合材料及其制备方法
技术介绍
1、随着电子信息技术的发展，在推动社会进步的同时，不可避免的会产生电磁污染，将严重影响电子设备的正常运行和人体生命健康，因此，对电磁屏蔽材料的研究是非常有必要的。传统的金属材料密度大，成本高，加工困难，易被腐蚀，非柔性等，在如今电子元件集成化、小型化下，已得不到广泛应用。所以需要探究一种密度小、柔韧性好，厚度薄，制备工艺简单的电磁屏蔽材料。电磁屏蔽织物因其柔韧性好，厚度薄、重量轻，导电性好，制备工艺简单，广泛应用于可穿戴领域，但传统的电磁屏蔽织物一般是将金属材料电镀或涂附在织物上或和织物混纺制备的，有密度大、成本高、制备工艺复杂，易腐蚀等缺点，限制其的应用。以导电材料为填料，聚合物为基体的导电聚合物复合材料(cpcs)由于其重量轻、成本低、耐腐蚀和良好的加工性，被认为是下一代智能保护器件的理想替代emi屏蔽候选材料。mxene(麦克森)是一类二维过渡金属碳化物或氮化物的新材料，因其特殊二维层状结构、高导电性、导热性和灵活性而受到了广泛的关注。最近,faisal shahzad等人研究。mxene及其复合材料具有优异的电磁干扰屏蔽性能，在x波段频率范围(8.2-12.4ghz)内，42微米下电磁屏蔽性能达92db，显示了在先进智能电子领域的应用前景，此外，mxene具有亲水性，在和聚合物结合方面具有优势，但纯的mxene具有的机械性能比较差，易氧化的缺点。因此开发一种质量轻、厚度薄、柔韧性好、制备工
2、本专利技术是以大、中、小不同尺寸的mxene纳米片为填料与天然橡胶复合，制成mxene含量不同的多个橡胶膜，然后优选出柔韧性、可拉伸性优异、电磁屏蔽性能优良的橡胶膜与浸渍织物结合，制成柔韧性优异且具有电磁屏蔽性能的双层复合材料。通过改变mxene的尺寸可以进一步调整提高上层导电织物的电磁屏蔽性能。在没有外加粘合剂的情况下，利用天然橡胶自身的沾粘性，将橡胶膜和织物结合在一起构建双层结构，在只增加一定的厚度下，电磁屏蔽性能大大提高，且双层结构进一步提高整体材料的柔韧性
3、含有mxene的橡胶膜与织物组合的电磁屏蔽复合材料，是以mxene为填料，提供材料高的导电性，以织物和天然橡胶为基体，提供材料优异的柔韧性和可拉伸性。下层的橡胶膜具有一定的弹性，可压缩，能更好的为导电织物作为支撑，可以用作垫片，具有更优异的可安装性，更好的用于可穿戴电磁屏蔽领域。制备的复合材料质量轻、厚度薄、柔韧性好，多层结构改善阻抗匹配以吸收损耗为主，总的电磁屏蔽性能达93db，可用于可穿戴电磁屏蔽领域。
技术实现思路
1、针对现有方法中存在的问题，本专利技术提出了含有mxene纳米片的浸渍织物和橡胶膜组合的电磁屏蔽复合材料及其制备方法，其组合物为上层为含有大小不同的mxene纳米片的浸渍织物与下层为mxene含量为30％的天然橡胶膜组合任意组合热压结合构成。
2、a)所述的含有大小不同的mxene纳米片的浸渍织物按下列方法制备：
3、1)、刻蚀：用移液枪取3-60ml去离子水于塑料瓶中(打开磁力搅拌器开始搅拌设置油浴温度30-40℃)，加6-120mlhcl，然后加入1.25-25mlhf，接着称量0.5-10gti3alc2分3-8次加到塑料瓶中，刻蚀24h。
4、2)清洗1:刻蚀好的混合液在5000r/min下离心3min，保留沉淀，加30-45ml去离子水摇匀，继续离心洗涤5-10次，洗到溶液呈中性为止。
5、3)、插层：称量0.5-10glicl倒入塑料瓶中(打开磁力搅拌器开始搅拌设置油浴温度30-40℃)，再加入30-600ml去离子水(mxene和水一起冲到塑料瓶中)，插层4h。
6、4)、清洗2：插层好后5000r/min，离心2min,保留沉淀，加30-45ml去离子水摇匀，继续离心2次，再用8000-r/min，离心3min，保留沉淀，加30-45ml去离子水摇匀(超声会使mxene纳米片破碎，用手摇晃更加温和，得到的mxene质量更高)，继续用3500r/min，离心2min，取上层溶液于干净试管放入冰箱中备用，并配置成mxene浓度为10mg/ml的溶液。得中等尺的mxene纳米片溶液(b)，中等尺寸范围范围d＝2-5μm。
7、5)、取a)4)步骤中所制备的(b)种纳米片溶液40ml，继续用5000-8000r/min离心5-10min,取下层沉淀(下沉淀中mxene纳米片的尺寸更大)，得到大尺寸的mxene纳米片溶液(c)。8-15μm
8、6)取a)4)步骤中所制备的(b)种纳米片溶液40ml，在超声细胞粉碎机中粉碎(将mxene溶液烧杯放进冰块中进行粉碎，降温处理减缓氧化)，粉碎机在200-400w功率下工作10-60分钟，得到小尺寸的mxene纳米片溶液(a)0.1-0.5μm
9、通过超声细胞粉碎机粉碎和超速离心的方法，改变mxene纳米片的尺寸，利用更大尺寸的mxene纳米片来提高mxene基导电织物的吸收损耗和总的电磁屏蔽性。
10、b)浸渍制备含有不同尺寸mxene纳米的浸渍织物
11、1、取若干块无纺织物，用无水乙醇反复清洗并干燥:
12、2、取a)4)步骤中的到中等尺的纳米片溶液(b)20ml分别浸渍无纺织物(织物材料材质为棉织物、涤纶织物、涤棉织物、聚氨酯和纤维素混合的无纺布织物，优选地，织物材质为聚氨酯和纤维素混合的无纺布织物。将织物在真空箱中真空浸渍10-30min,然后真空干燥1-6h，干燥温度为40-60℃，重复浸渍干燥过程1-15次。得到含有中等尺寸mxene纳米的浸渍织物。称为(b)型浸渍织物。
13、2、取a)5)步骤中的到大尺寸的纳米片溶液(c)20ml分别浸渍无纺织物(织物材料材质为棉织物、涤纶织物、涤棉织物、聚氨酯和纤维素混合的无纺布织物，优选地，织物材质为聚氨酯和纤维素混合的无纺布织物。将织物在真空箱中真空浸渍10-30min,然后真空干燥1-6h，干燥温度为40-60℃，重复浸渍干燥过程1-15次。得到含有大尺寸mxene纳米的浸渍织物。称为(c)型浸渍织物。
14、3、取a)6)步骤中的到小尺寸的纳米片溶液(a)20ml分别浸渍无纺织物(织物材料材质为棉织物、涤纶织物、涤棉织物、聚氨酯和纤维素混合的无纺布织物，优选地，织物材质为聚氨酯和纤维素混合的无纺布织物。将织物在真空箱中真空浸渍10-30min,然后真空干燥1-6h，干燥温度为40-60℃，重复浸渍干燥过程1-15次。得到含有小尺寸mxene纳米的浸渍织物。称为(a)型浸渍织物。
15、c)制备mxene含量为30％的天然橡胶膜
16、取a)4)步骤中所制备的(b)种纳米片溶液0.1-30ml，取浓度5-60mg/ml的天然乳胶1-10ml,并计算mxene的含量30％,本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含有MXene纳米片的浸渍织物和橡胶膜的电磁屏蔽复合材料及制备方法，其特征在于，电磁屏蔽复合材料的上层为含有大小不同的MXene纳米片的浸渍织物与下层为MXene含量为30％的天然橡胶膜任意组合热压结合构成。A)所述的含有大小不同的MXene纳米片的浸渍织物按下列方法制备：
2.根据权利要求1所述的一种含有MXene纳米片的浸渍织物和橡胶膜的电磁屏蔽复合材料及制备方法其特征在于：所述的(B)型浸渍织物、所述的(C)型浸渍织物、所述的(A)型浸渍织物，所述的的MXene含量为30％的天然橡胶膜任意组合热压结合起来形成本专利技术的电磁屏蔽复合材料。
【技术特征摘要】
1.一种含有mxene纳米片的浸渍织物和橡胶膜的电磁屏蔽复合材料及制备方法，其特征在于，电磁屏蔽复合材料的上层为含有大小不同的mxene纳米片的浸渍织物与下层为mxene含量为30％的天然橡胶膜任意组合热压结合构成。a)所述的含有大小不同的mxene纳米片的浸渍织物按下列方法制备：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：张蕾，翁吉，唐俊，袁成志，杨智伟，谭淑慧，侯任重，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：
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