CN105986470A - 一种抗水软磁门纱网及其制备方法 - Google Patents

一种抗水软磁门纱网及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗水软磁门纱网，它是由下述重量份的原料组成的：十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷0.5-1、0.1-0.15mol/l的过硫酸铵水溶液7-10、苯胺70-74、0.5-0.6mol/l的盐酸2-3、碳纳米管1-2、80-90%的甲酸140-160、尼龙6 40-50、三甲基苄基氯化铵0.8-1、甲基丙烯酸三氟乙酯0.2-0.4、二甲基咪唑0.1-0.2、钼酸铵0.6-1、马来酸二丁酯0.1-0.2、二苯基硅二醇1-2、2，4-咪唑啉二酮0.1-0.3。本发明纤维编织的纱网具有很好的电磁辐射防护效果，极大的降低了电磁波对人体的电磁辐射污染。本发明的纱网还具有很好的表面抗水性能。

Description

一种抗水软磁门纱网及其制备方法
技术领域
本发明涉及纱网技术领域，尤其涉及一种抗水软磁门纱网及其制备方法。
背景技术
聚苯胺导电纤维虽然具有较好的导电性，但是聚苯胺溶液的稳定性差，当固体浓度超过 6%时，短时间放置后，纺丝液就会产生凝胶，在用溶液纺丝技术成形纤维所需的浓度（>10%）下，凝胶的形成阻碍了溶液的使用，用其纺丝十分困难，对溶剂和纺丝设备要求高，且制得的纤维的物理机械性能较差，强度低，脆性大，对其进行纺纱、织造等后道加工相当困难。为了提高纤维的物理机械性能及改善其应用性，可将聚苯胺与通用的成纤共聚物通过共混纺丝来制备复合导电纤维。
电磁辐射无处不在，自然界中的雷电、太阳黑子活动等都会产生电磁辐射，而在电子科技、网络通信技术飞速发展的今天，越来越多的电气设备、通讯设备等融入人们的生活，这些设备在给使用者带来便利的同时，也带来了一定程度的危害。它们在工作时无一例外地会向外发射一定频率和一定能量的电磁波，而在电子技术、通信技术高度发达的今天，电磁辐射充斥着每个空间，已经成为继水污染、大气污染、噪声污染之后的第四大环境污染。电磁辐射不仅会对广播、电视、通信等设备的正常工作造成影响，而且会对人体直接造成伤害，通过热效应、非热效应、累积效应等，对人体的神经系统、心血管系统、内分泌系统、生殖系统等都会造成不同程度的伤害。为减小电磁辐射危害，一方面人们采取主动防护，即对电磁辐射源进行屏蔽，尽量减小电磁波向外界的泄露，减轻对环境的危害；另一方面则采取被动防护，主要是指利用电磁屏蔽防护材料对特定区域或特定人群采取屏蔽防护，减少电磁波对人体的电磁辐射污染；
电磁辐射防护材料的研究现状是致力于开发“轻、软、薄、宽”的新型材料，即追求轻质、柔性、薄壁、宽频的结构特征，并采用梯度结构来吸收和反射电磁波，实现高屏蔽效能。导电纤维作为一种柔软、质轻的新型材料，在电磁屏蔽材料领域正发挥着越来越重要的作用；利用导电纤维的电磁波屏蔽和吸附性能，大量具有电磁屏蔽功能的织物和纤维增强复合材料被制造出来。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种抗水软磁门纱网及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种抗水软磁门纱网，它是由下述重量份的原料组成的：
十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷0.5-1、0.1-0.15mol/l的过硫酸铵水溶液7-10、苯胺70-74、0.5-0.6mol/l的盐酸2-3、碳纳米管1-2、80-90%的甲酸140-160、尼龙6 40-50、三甲基苄基氯化铵0.8-1、甲基丙烯酸三氟乙酯0.2-0.4、二甲基咪唑0.1-0.2、钼酸铵0.6-1、马来酸二丁酯0.1-0.2、二苯基硅二醇1-2、2，4-咪唑啉二酮0.1-0.3。
一种所述的抗水软磁门纱网的制备方法，包括以下步骤：
（1）将上述三甲基苄基氯化铵加入到其重量10-14倍的去离子水中，搅拌均匀，加入钼酸铵，在60-70℃下保温搅拌3-5分钟，得铵乳液；
（2）取体积比为3-4:1的硫酸、硝酸溶液混合，搅拌均匀，所述的硫酸浓度为90-95%、硝酸浓度为60-70%；
（3）将上述碳纳米管加入到上述混合酸溶液中，在50-60℃下超声200-250分钟，离心分离，将下层沉淀加入到上述铵乳液中，100-200转/分搅拌3-5分钟，过滤除去滤液，将滤渣放入80-90℃的恒温干燥箱中烘干，得到纯化碳纳米管；
（4）将上述马来酸二丁酯加入到二苯基硅二醇中，升高温度为60-70℃，保温搅拌10-13分钟，加入二甲基咪唑，搅拌至常温，得预混液；
（5）将上述纯化碳纳米管加入到上述80-90%的甲酸中，超声60-70分钟，加入尼龙6、预混液，磁力搅拌3-5分钟，继续超声30-40分钟，得纺丝液，将纺丝液进行纺丝，得初始纤维；
（6）将上述初始纤维送入等离子处理机中，在功率为70-75w，氧气压强为40-45pa下处理1-2分钟；
（7）取上述苯胺重量的16-20%，加入2，4-咪唑啉二酮，搅拌均匀，加入上述等离子预处理后的初始纤维、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷，100-200转/分搅拌30-40分钟，加入剩余苯胺，浸泡100-120分钟，加入剩余各原料，置于20-26℃的恒温水浴中，搅拌反应120-130分钟，取出纤维，水洗3-4次，常温晾干，梳理整齐，置于编织机上按照要求的密度尺寸进行织造，织造完毕后置于沸水中热定型1-2小时，即得。
本发明的优点是：
本发明首先将碳纳米管用混合酸溶液进行处理，将羧基引入碳纳米管表面后，再溶于甲酸溶液中，可以得到稳定的分散液；然后将得到的初始纤维进行等离子处理，由于等离子的刻蚀作用使纤维表面粗糙，且被引入部分极性基团导致其表面能提高，从而有助于苯胺单体在纤维表面吸附牢度及均匀性的提高，有利于形成连续完整的聚苯胺薄膜，聚苯胺导电层与纤维表面结合良好，电阻减小，复合纤维导电性能有所提高，本发明以盐酸为掺杂酸，过硫酸铵为氧化剂，在吸附有苯胺单体的纤维浸入反应液时，纤维最外层的苯胺单体首先与反应液接触并发生反应生成聚苯胺，随着反应的进行，反应液扩散至整个苯胺吸附层内，反应充分，聚苯胺薄膜厚度提高，与基体纤维的吸附牢度提高，水洗时不易脱落，薄膜完整，可提供良好的导电通道，本发明纤维编织的纱网具有很好的电磁辐射防护效果，极大的降低了电磁波对人体的电磁辐射污染。本发明的纱网还具有很好的表面抗水性能。
具体实施方式
一种抗水软磁门纱网，它是由下述重量份的原料组成的：
十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷0.5、0.1mol/l的过硫酸铵水溶液7、苯胺70、0.5mol/l的盐酸2、碳纳米管1、80%的甲酸140、尼龙6 40、三甲基苄基氯化铵0.8、甲基丙烯酸三氟乙酯0.2、二甲基咪唑0.1、钼酸铵0.6、马来酸二丁酯0.1、二苯基硅二醇1、2，4咪唑啉二酮0.1。
一种所述的抗水软磁门纱网的制备方法，包括以下步骤：
（1）将上述三甲基苄基氯化铵加入到其重量10倍的去离子水中，搅拌均匀，加入钼酸铵，在60℃下保温搅拌3分钟，得铵乳液；
（2）取体积比为3:1的硫酸、硝酸溶液混合，搅拌均匀，所述的硫酸浓度为90%、硝酸浓度为60%；
（3）将上述碳纳米管加入到上述混合酸溶液中，在50℃下超声200分钟，离心分离，将下层沉淀加入到上述铵乳液中，100转/分搅拌3分钟，过滤除去滤液，将滤渣放入80℃的恒温干燥箱中烘干，得到纯化碳纳米管；
（4）将上述马来酸二丁酯加入到二苯基硅二醇中，升高温度为60℃，保温搅拌10分钟，加入二甲基咪唑，搅拌至常温，得预混液；
（5）将上述纯化碳纳米管加入到上述80%的甲酸中，超声60分钟，加入尼龙6、预混液，磁力搅拌3分钟，继续超声30分钟，得纺丝液，将纺丝液进行纺丝，得初始纤维；
（6）将上述初始纤维送入等离子处理机中，在功率为70w，氧气压强为40pa下处理1分钟；
（7）取上述苯胺重量的16%，加入2，4咪唑啉二酮，搅拌均匀，加入上述等离子预处理后的初始纤维、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷，100转/分搅拌30分钟，加入剩余苯胺，浸泡100分钟，加入剩余各原料，置于20℃的恒温水浴中，搅拌反应120分钟，取出纤维，水洗3次，常温晾干，梳理整齐，置于编织机上按照要求的密度尺寸进行织造，织造完毕后置于沸水中热定型1小时，即得。
单丝纤维的性能测试：
电导率1.3×10-1-1.5×10-1S/cm；
断裂强度达 3.0-3.5cN/dtex；
断裂伸长为 20-30%；
断裂应力130-150MPa。

Claims (2)

1.一种抗水软磁门纱网，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷0.5-1、0.1-0.15mol/l的过硫酸铵水溶液7-10、苯胺70-74、0.5-0.6mol/l的盐酸2-3、碳纳米管1-2、80-90%的甲酸140-160、尼龙6 40-50、三甲基苄基氯化铵0.8-1、甲基丙烯酸三氟乙酯0.2-0.4、二甲基咪唑0.1-0.2、钼酸铵0.6-1、马来酸二丁酯0.1-0.2、二苯基硅二醇1-2、2，4-咪唑啉二酮0.1-0.3。
2.一种如权利要求1所述的抗水软磁门纱网的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将上述三甲基苄基氯化铵加入到其重量10-14倍的去离子水中，搅拌均匀，加入钼酸铵，在60-70℃下保温搅拌3-5分钟，得铵乳液；
（2）取体积比为3-4:1的硫酸、硝酸溶液混合，搅拌均匀，所述的硫酸浓度为90-95%、硝酸浓度为60-70%；
（3）将上述碳纳米管加入到上述混合酸溶液中，在50-60℃下超声200-250分钟，离心分离，将下层沉淀加入到上述铵乳液中，100-200转/分搅拌3-5分钟，过滤除去滤液，将滤渣放入80-90℃的恒温干燥箱中烘干，得到纯化碳纳米管；
（4）将上述马来酸二丁酯加入到二苯基硅二醇中，升高温度为60-70℃，保温搅拌10-13分钟，加入二甲基咪唑，搅拌至常温，得预混液；
（5）将上述纯化碳纳米管加入到上述80-90%的甲酸中，超声60-70分钟，加入尼龙6、预混液，磁力搅拌3-5分钟，继续超声30-40分钟，得纺丝液，将纺丝液进行纺丝，得初始纤维；
（6）将上述初始纤维送入等离子处理机中，在功率为70-75w，氧气压强为40-45pa下处理1-2分钟；
（7）取上述苯胺重量的16-20%，加入2，4-咪唑啉二酮，搅拌均匀，加入上述等离子预处理后的初始纤维、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷，100-200转/分搅拌30-40分钟，加入剩余苯胺，浸泡100-120分钟，加入剩余各原料，置于20-26℃的恒温水浴中，搅拌反应120-130分钟，取出纤维，水洗3-4次，常温晾干，梳理整齐，置于编织机上按照要求的密度尺寸进行织造，织造完毕后置于沸水中热定型1-2小时，即得。
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