System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种预氧丝毡基高性能复合介电材料及其制备方法技术_技高网

一种预氧丝毡基高性能复合介电材料及其制备方法技术

技术编号:41265770 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-11 09:22
本发明专利技术公开了一种预氧丝毡基高性能复合介电材料及其制备方法,涉及纺织材料技术;该制备方法包括如下步骤:配制氢氧化钠溶液,将预氧丝毡浸入氢氧化钠溶液中进行水浴加热,随后进行洗涤、干燥处理;配制FeCl<subgt;3</subgt;溶液,将预处理后的预氧丝毡置于FeCl<subgt;3</subgt;溶液中,连续搅拌,其后将其转移到沸水中进行水浴加热,随后干燥处理,最后进行洗涤、自然晾干,得到Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;/预氧丝毡;配制FeCl<subgt;3</subgt;溶液和苯胺溶液,将Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;/预氧丝毡浸入苯胺溶液,再逐滴向苯胺溶液加入FeCl<subgt;3</subgt;溶液,连续搅拌,生成聚苯胺,最后进行洗涤、自然晾干,得到PANI/Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;/预氧丝毡,即预氧丝毡基高性能复合介电材料;本发明专利技术中介电材料具备双重损耗机制,介电性能好,制备工艺简单环保、操作方便、制备成本低、采用原料种类少。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纺织材料,尤其涉及一种预氧丝毡基高性能复合介电材料及其制备方法


技术介绍

1、介电材料通常由普通纺织纤维与导电或绝缘材料的组合制成。这些材料能够在材料结构中提供绝缘和电场调节功能,同时保持柔软和轻便。介电材料的主要作用是提供电绝缘、防静电、emi(电磁干扰)屏蔽和电磁辐射防护等功能。预氧丝毡通常是一种绝缘材料,但其分子内部仍然存在极性化作用,具有一定的介电性能,预氧丝毡的介电性能取决于其具体的制备方法、材料成分和结构。通过调整这些因素,可以改善预氧丝毡的介电性能,使其更适用于不同的应用。

2、目前对于预氧丝毡材料的性能优化多关注于防火阻热性能的提高,例如专利文献号为cn114976378a的专利公开了一种复合隔热板及其制备方法和应用,专利文献号cn114100000a的专利公开了可在爆燃大火中行走的防火装备。而含有预氧丝毡的现有其他材料存在制备原料多、工艺复杂、介电性能不足等不足,例如专利文献号为cn104761869a的专利公开了一种预氧丝毡/环氧树脂复合材料产品及其制备方法,专利文献号cn107567272a的专利公开了一种碳纤维吸波材料及其制备方法。

3、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺陷,提供了一种预氧丝毡基高性能复合介电材料及其制备方法,不仅降低了制备工艺的复杂性,而且比涂层材料的耐久性强。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种预氧丝毡基高性能复合介电材料及其制备方法,以解决上述
技术介绍
中提出的含有预氧丝毡的现有其他材料存在制备工艺复杂且介电性能不足等问题。

2、为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案实现:

3、一种预氧丝毡基高性能复合介电材料的制备方法,包括如下步骤:

4、s1、对预氧丝毡进行预处理:配制氢氧化钠溶液,将预氧丝毡浸入氢氧化钠溶液中进行水浴加热,随后进行洗涤、干燥处理;

5、s2、制备fe2o3/预氧丝毡:配制fecl3溶液,将预处理后的预氧丝毡置于fecl3溶液中,连续搅拌25~35min,其后将其转移到沸水中进行水浴加热,随后进行干燥处理,最后进行洗涤、自然晾干,得到fe2o3/预氧丝毡;

6、s3、制备pani/fe2o3/预氧丝毡:配制fecl3溶液和苯胺溶液,将fe2o3/预氧丝毡浸入苯胺溶液,吸附15~25min,再逐滴向苯胺溶液加入fecl3溶液,控制滴加过程在25~35min内完成,连续搅拌25~35min,生成聚苯胺(pani),最后进行洗涤、自然晾干,得到pani/fe2o3/预氧丝毡,即预氧丝毡基高性能复合介电材料。

7、优选地,所述s2中配制fecl3溶液的浓度为0.8~1.6mol/l。

8、进一步地,所述s2中配制fecl3溶液的浓度为1.6mol/l。

9、优选地,所述s3中配制苯胺溶液的浓度为0.4~1.6mol/l。

10、进一步地,所述s3中配制苯胺溶液的浓度为0.4mol/l。

11、优选地,所述s3中配制fecl3溶液的浓度为1mol/l。

12、优选地,所述s3中配制fecl3溶液和苯胺溶液时,按浴比1:100,称取fecl3粉末和苯胺分别放入两个烧杯中,再分别加入实验用水;配制fecl3溶液和苯胺溶液时,分别所加入的实验用水的体积比为1:2。

13、优选地,所述s1和s2中干燥处理时,均采用高温鼓风干燥箱在60℃下干燥处理30~40min。

14、优选地,所述s2中在fe2o3/预氧丝毡上铁离子为三价铁。

15、优选地,所述s3中fecl3既是氧化剂又是掺杂剂。

16、本专利技术的第三方面提供了上述制备方法得到的预氧丝毡基高性能复合介电材料。

17、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

18、(1)本专利技术选择预氧丝毡作为基材,预氧丝毡是一种具有介电性质的材料,与其他材料相比,更有利于制备复合介电材料。本专利技术通过氢氧化钠对预氧丝毡进行预处理后,有利于改善预氧丝毡的表面粗糙度,更有利于介电功能粒子吸附到预氧丝毡材料。本专利技术中采用均匀水解法用fecl3制备fe2o3,采用原位聚合法由苯胺单体合成聚苯胺,生成聚苯胺的过程中fecl3既作为氧化剂又作为掺杂剂,聚苯胺是电损耗型材料,fe2o3是磁损耗型材料,二者复合效果为双重损耗,从而高效增强预氧丝毡材料的介电性能。

19、与单一介电材料相比,本专利技术制备复合材料能极大地提高材料的介电性能;与改性介电材料的制备方法相比,本专利技术制备工艺简单,操作方便,对于目前介电材料需求量不断增加,更适用于量产;与涂层介电材料相比,有效地避免了产物的厚重和使用范围受限等问题。

20、(2)本专利技术中制备方法相比传统工艺具有优势,传统的染色整理工艺会产生大量废水,对环境造成较大污染。而本方法采用了无废水废气排放、操作简便的制备工艺,避免了二次污染,显著减少了能耗和排放。该方法不仅适用于实验室小批量生产,更具有工业化大规模生产的潜力,可节约人力成本,制备环境要求低,具有较强的可行性。并且制备中所用到的原料品种少,步骤2和步骤3均使用到fecl3,实现了原料的高效利用,避免了原料浪费并降低了制备成本。

21、(3)本专利技术通过增强预氧丝毡的介电性能,同时保留其防火阻燃功能,可作为多功能性材料进行应用,例如防护纺织品、航空航天材料、建筑基础设施材料等。

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【技术保护点】

1.一种预氧丝毡基高性能复合介电材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的预氧丝毡基高性能复合介电材料的制备方法,其特征在于,所述S2中配制FeCl3溶液的浓度为0.8~1.6mol/L。

3.根据权利要求2所述的预氧丝毡基高性能复合介电材料的制备方法,其特征在于,所述S2中配制FeCl3溶液的浓度为1.6mol/L。

4.根据权利要求1所述的预氧丝毡基高性能复合介电材料的制备方法,其特征在于,所述S3中配制苯胺溶液的浓度为0.4~1.6mol/L。

5.根据权利要求4所述的预氧丝毡基高性能复合介电材料的制备方法,其特征在于,所述S3中配制苯胺溶液的浓度为0.4mol/L。

6.根据权利要求1所述的预氧丝毡基高性能复合介电材料的制备方法,其特征在于,所述S3中配制FeCl3溶液的浓度为1mol/L。

7.根据权利要求1所述的预氧丝毡基高性能复合介电材料的制备方法,其特征在于,所述S3中配制FeCl3溶液和苯胺溶液时,按浴比1:100,称取FeCl3粉末和苯胺分别放入两个烧杯中,再分别加入实验用水;配制FeCl3溶液和苯胺溶液时,分别所加入的实验用水的体积比为1:2。

8.根据权利要求1所述的预氧丝毡基高性能复合介电材料的制备方法,其特征在于,所述S1和S2中干燥处理时,均采用高温鼓风干燥箱在60℃下干燥处理30~40min。

9.根据权利要求1所述的预氧丝毡基高性能复合介电材料的制备方法,其特征在于,所述S3中FeCl3既是氧化剂又是掺杂剂。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的制备方法得到的预氧丝毡基高性能复合介电材料。

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【技术特征摘要】

1.一种预氧丝毡基高性能复合介电材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的预氧丝毡基高性能复合介电材料的制备方法,其特征在于,所述s2中配制fecl3溶液的浓度为0.8~1.6mol/l。

3.根据权利要求2所述的预氧丝毡基高性能复合介电材料的制备方法,其特征在于,所述s2中配制fecl3溶液的浓度为1.6mol/l。

4.根据权利要求1所述的预氧丝毡基高性能复合介电材料的制备方法,其特征在于,所述s3中配制苯胺溶液的浓度为0.4~1.6mol/l。

5.根据权利要求4所述的预氧丝毡基高性能复合介电材料的制备方法,其特征在于,所述s3中配制苯胺溶液的浓度为0.4mol/l。

6.根据权利要求1所述的预氧丝毡基高性能复合介电材料的制备方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘元军焦馨宇赵晓明
申请(专利权)人:天津工业大学
类型:发明
国别省市:

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