CN106986991A - 聚苯胺/膨胀珍珠岩/钡铁氧体电磁复合材料的制备方法 - Google Patents

聚苯胺/膨胀珍珠岩/钡铁氧体电磁复合材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

聚苯胺/膨胀珍珠岩/钡铁氧体电磁复合材料的制备方法,制备步骤为:将膨胀珍珠岩加入到有硅烷偶联剂的乙醇水溶液中,进行超声反应,反应后过滤、清洗、干燥,得改性膨胀珍珠岩;室温下将柠檬酸、硝酸钡、硝酸铁溶于水中配制前驱体溶液,滴加氨水调节pH值后置于水浴中搅拌形成溶胶;将上述干燥的改性膨胀珍珠岩与所形成的溶胶混合,超声、搅拌下进行反应,待形成凝胶后,在空气中点燃使其发生自蔓延燃烧反应,得到蓬松珊瑚状的棕色粉体材料,即二元复合前驱体。将该前驱体材料高温热处理,冷却至室温,得到膨胀珍珠岩基钡铁氧体复合材料。在质子酸溶液中加入膨胀珍珠岩基钡铁氧体和苯胺,原位聚合法制得复合材料。

Description

聚苯胺/膨胀珍珠岩/钡铁氧体电磁复合材料的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及复合材料的制备技术,具体涉及聚苯胺包覆膨胀珍珠岩基钡铁氧体电 磁复合材料的制备技术。
背景技术
[0002]随着越来越多的电子产品进入人们的生活环境,其伴随的电磁波辐射也产生了影 响环境和人体健康等潜在的危害。目前,治理电磁污染,寻找能抵挡并削弱电磁波福射的吸 波材料,已成为环境材料科学的研究热点。常用的微波吸收材料主要有微、超微磁性金属及 合金粉末吸收剂和铁氧体吸收剂,它们因具有吸收频段宽、吸收率高、匹配厚度薄等特点己 成为使用最广泛的磁性材料,但两者最大的缺点就是密度太大,不利于制备出质量轻的吸 波材料,尤其是铁氧体比重大限制了其在某些领域的应用。为满足吸波材料“薄、轻、宽、强” 的效果,亟需研宄开发高性能的微波吸收材料。 '
[0003]膨胀珍珠岩是珍珠岩矿砂经预热,瞬时高温焙烧膨胀后制成的一种内部为蜂窝状 结构的白色颗粒状的材料。其主要化学成分为Si〇2和AI2O3,具有轻质、多孔、隔热、不燃、吸 音、抗腐蚀、无毒、耐水等多种性能,膨胀珍珠岩良好的理化性能为实现其资源化利用'^供 了良好的平台。如果在膨胀珍珠岩表面负载钡铁氧体颗粒,以聚苯胺薄膜为包覆层,可以制 备出廉价、轻质、性能良好的新型磁性复合材料,并将其应用于吸波领域,为我国国防工业 和电磁辐射防护提供新颖的吸波材料,同时还可为膨胀珍珠岩资源化利用提供新的途径。 [0004]本发明的目的是提供一种聚苯胺/膨胀珍珠岩/钡铁氧体电磁复合材料的制备方 法D
[0005]本发明是聚苯胺/膨胀珍珠岩/钡铁氧体电磁复合材料的制备方法,该复合材料是 以有机改性膨胀珍珠岩为载体,在膨胀珍珠岩表面负载钡铁氧体颗粒薄膜,以聚苯胺薄膜 为包覆层;所述膨胀珍珠岩是内部为蜂窝状结构白色颗粒;制备方法的步骤为: (1) 对膨胀珍珠岩进行表面改性处理,先将筛选过的一定量的膨胀珍珠岩粉末加入到 含有十二烷基苯磺酸钠的水溶液中,使得膨胀珍珠岩粉末的质量g与十二烷基苯磺酸钠的 物质的量mo 1之比g/1为100:0 • 〇25〜0 • 030,固液比维持在固体粉末质量g:溶液体积mL之比 g/mL为1:5,室温搅拌反应8〜16h,抽滤、洗涤、6〇°C干燥;再将其加入含有一定量硅烷偶联剂 的乙醇水溶液,使硅烷偶联剂与乙醇水溶液的体积比为1:1〜1:3,室温下搅拌8h,然后密封, 在60°C下反应2h,抽滤、洗涤、60°C干燥,即得有机改性膨胀珍珠岩; (2) 制备有机改性膨胀珍珠岩基钡铁氧体复合材料〇-EP/BaFe12019,先将一定量的Ba (N03) 2、Fe (NO3) 3.9H20用水溶解,依次加入含有柠檬酸C6H8〇7.H2〇的水溶液中,控制Ba2+、Fe3+ 和柠檬酸的摩尔比为1.0:12.0:15.6;搅拌下,再向其中滴加NH3.H20,调整溶液pH=7;然后, 将一定量有机改性膨胀珍珠岩加入上述溶液中,再将其超声0.5h,使有机改性膨胀珍珠岩 的质量g与Ba2+的物质的量mol之比g/mol为100:1〜200:1,接着于80°C恒温下,搅拌反应5h, 使其形成湿凝胶;然后,再将湿凝胶于160°C下干燥12h,得到灰黑色干凝胶,再将其在空气 中点燃,使其发生自蔓延燃烧反应,得到蓬松珊瑚状的棕色粉末;再将其于900〜1000°C下锻 烧lh,然后,其自然冷却至室温,即得到有机改性膨胀珍珠岩基钡铁氧体复合材料0_EP/ BaFei2〇i9; (3)制备聚苯胺包覆有机改性膨胀珍珠岩基钡铁氧体电磁复合材料〇—EP/BaFei2〇i9/ PANI,先将一定量有机改性膨胀珍珠岩基钡铁氧体复合材料〇-EP/BaFei2〇19在—定Sl tnol/L盐酸溶液中超声分散0_5h,使得0-EP/BaFe^Oi9的质量g与苯胺单体的物质的量m〇1之 比g/mol为9〜60:1,再向其中依次加入一定量的苯胺单体、氨基磺酸溶液,使得氨基擴酸与 苯胺单体摩尔比为〇. 9〜5:1,搅拌混合物0.油,再将氧化剂过硫酸铵的盐酸溶液,盐^浓度 为lmol/L,滴加到上述混合物中,使过硫酸铵与苯胺单体摩尔比为〇_4〜1 _2:1;在〇〜4CTC下 反应2h〜8h,混合物溶液变为墨绿色,然后,再将该混合物抽滤、洗涤、6(TC真空干燥,粉碎后 得到 〇-EP/BaFe12〇19/PANI 复合材料。
[0006]本发明的有益之处为:1 •合成工艺简单,合成时间较短。2.合成所用的膨胀珍珠岩 为绿色无毒无害材料。3 •合成的聚苯胺/膨胀珍珠岩/钡铁氧体电磁复合材料磁性能及卩及波 性能较好,可用于电磁屏蔽、微波吸收、高密度信息磁记录等领域。
附图说明
[0007] 图1实施例4材料的TEM图,图2实施例4材料的磁滞回线图,图3实施例4材料的 反射损耗曲线图。
具体实施方式
[0008] 本发明是聚苯胺/膨胀珍珠岩/钡铁氧体电磁复合材料的制备方法,该复合材料是 以有机改性膨胀珍珠岩为载体,在膨胀珍珠岩表面负载钡铁氧体颗粒薄膜,以聚苯胺薄膜 为包覆层;所述膨胀珍珠岩是内部为蜂窝状结构白色颗粒;制备方法的步骤为: (1) 对膨胀珍珠岩进行表面改性处理,先将筛选过的一定量的膨胀珍珠岩粉末加入到 含有十二烷基苯磺酸钠的水溶液中,使得膨胀珍珠岩粉末的质量g与十二烷基苯磺酸钠的 物质的量mol之比g/1为1〇〇:〇_ 025〜0.030,固液比维持在固体粉末质量g:溶液体积此之比 g/mL为I:5,室温搅拌反应8〜ieh,抽滤、洗涤、60°C干燥;再将其加入含有一定量硅烷偶联剂 的乙醇水溶液,使硅烷偶联剂与乙醇水溶液的体积比为1:1〜1:3,室温下搅拌Sh,然后密封, 在6(TC下反应2h,抽滤、洗涤、6〇 °C干燥,即得有机改性膨胀珍珠岩; ’ (2) 制备有机改性膨胀珍珠岩基钡铁氧体复合材料0-EP/BaFei2〇i9,先将一定量的Ba (N03) 2、Fe (NO3) r9H2〇用水溶解,依次加入含有柠檬酸C6H8〇7.H20的水溶液中,控制Ba2+、Fe3+ 和柠檬酸的摩尔比为1.〇:12.〇:15.6;搅拌下,再向其中滴加NHrlfeO,调整溶液PH=7;然后, 将一定量有机改性膨胀珍珠岩加入上述溶液中,再将其超声0 • 5h,使有机改性膨胀珍珠岩 的质量g与Ba2+的物质的量mol之比g/mol为100:1〜200:1,接着于80°C恒温下,搅拌反应5h, 使其形成湿凝胶;然后,再将湿凝胶于16(TC下干燥12h,得到灰黑色干凝胶,再将其在空气 中点燃,使其发生自蔓延燃烧反应,得到蓬松珊瑚状的棕色粉末;再将其于900〜100(TC下煅 烧lh,然后,其自然冷却至室温,即得到有机改性膨胀珍珠岩基钡铁氧体复合材料0-ep/ BaFei2〇i9; (3) 制备聚苯胺包覆有机改性膨胀珍珠岩基钡铁氧体电磁复合材料0-EP/BaFe12〇19/ PANI,先将一定量有机改性膨胀珍珠岩基钡铁氧体复合材料0-EP/BaFe12019在一定量丄 mol/L盐酸溶液中超声分散〇.5h,使得〇-EP/BaFe12〇19的质量g与苯胺单体的物质的量mol之 比g/mol为9〜6〇:1,再向其中依次加入一定量的苯胺单体、氨基磺酸溶液,使得氨基磺酸与 苯胺单体摩尔比为〇 • 9〜5:1,搅拌混合物0.5h,再将氧化剂过硫酸铵的盐酸溶液,盐酸浓度 为lmol/L,滴加到上述混合物中,使过硫酸铵与苯胺单体摩尔比为〇. 4〜1.2:1;在0〜40 °C下 反应2h〜8h,混合物溶液变为墨绿色,然后,再将该混合物抽滤、洗涤、60°C真空干燥,粉碎后 得到 0-EP/BaFe12019/PANI 复合材料。
[0009]将得到的聚苯胺/膨胀珍珠岩/钡铁氧体电磁复合材料粉体压成圆形薄片,用四探 针电阻率测试仪测量薄片的电阻率,通过电阻率和电导率的倒数关系,得到导电聚苯胺复 合材料的电导率。
[0010]以上所述制备方法步骤(1)硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550。
[0011]以上所述制备方法步骤(1)的乙醇水溶液中,乙醇和蒸馏水的体积比为95:5。
[0012]下面用具体的实施例进一步展开本发明。
[0013] 实施例1: 将100g筛选过的膨胀珍珠岩粉末、〇.〇287mol十二烷基苯磺酸钠与500mL蒸馏水混合, 机械搅拌16h,抽滤、洗涤、6〇°C干燥。取其中20g改性膨胀珍珠岩,加入到硅烷偶联剂与乙 醇水溶液体积比为1:3的溶液中,室温下搅拌8h,然后密封,在60。(:下反应2h,抽滤、洗涤、60 °C干燥,即得有机改性膨胀珍珠岩(0-EP)。然后,将〇.〇〇3mol Ba(N03)2、0.036mol Fe (NO3)3 •册0用水溶解,依次加入含有〇. 〇512mol柠檬酸C6H807.H20的水溶液中,搅拌下,再 向其中滴加顺3 •出0,调整溶液pH=7。然后,将0.3g有机改性膨胀珍珠岩加入上述溶液中,再 将其超声〇. Sh,接着于8(TC恒温下,搅拌反应5h,使其形成湿凝胶;然后,再将湿凝胶于160 °C下干燥12h,得到灰黑色干凝胶,再将其在空气中点燃,使其发生自蔓延燃烧反应,得到蓬 松珊瑚状的棕色粉末。再将其于9〇0〜1000。(:下煅烧lh,然后,其自然冷却至室温,即得到有 机改性膨胀珍珠岩基钡铁氧体复合材料(〇-EP/BaFe12〇19)。将其中的〇 • lg有机改性膨胀珍 珠岩基钡铁氧体复合材料在2〇mL、1 mol/L盐酸溶液中超声分散〇 • 5h,再向其中依次加入 0 • 01 lmol的苯胺单体、0 • 01 lmol氨基磺酸溶液,搅拌混合物〇. 5h,再将0. 〇〇44mol氧化剂过 硫酸铵的盐酸溶液(盐酸浓度为lmol/L)滴加到上述混合物中。在〇〜5。(:下反应6h,混合物溶 液变为墨绿色,然后,再将该混合物抽滤、洗涤、60。(:真空干燥,粉碎后得到〇-EP/BaFe12〇19/ PANI复合材料。
[0014] 实施例2: 将100g筛选过的膨胀珍珠岩粉末、〇.〇287mol十二烷基苯磺酸钠与5〇〇mL蒸馏水混合, 机械搅拌16h,抽滤、洗涤、6〇°C干燥。取其中2〇g改性膨胀珍珠岩,加入到硅烷偶联剂与乙 醇水溶液体积比为1:3的溶液中,室温下搅拌8h,然后密封,在6(rC下反应2h,抽滤、洗涤、6〇 °C干燥,即得有机改性膨胀珍珠岩(0-EP)。然后,将〇.〇〇3mol Ba(N03)2、0.036inol Fe (NO3)3 •观0用水溶解,依次加入含有0 • 〇512mol梓檬酸CeHsCh. H2O的水溶液中,搅拌下,再 向其中滴加腿3 • HsO,调整溶液pH=7。然后,将〇 • 3g有机改性膨胀珍珠岩加入上述溶液中,再 将其超声〇 • 5h,接着于80°Cfe温下,搅拌反应汕,使其形成湿凝胶;然后,再将湿凝胶于16〇 °C下干燥12h,得到灰黑色干凝胶,再将其在空气中点燃,使其发生自蔓延燃烧反应,得到蓬 松珊瑚状的棕色粉末。再将其于9〇〇〜1000。(:下煅烧lh,然后,其自然冷却至室温,即得到有 机改性膨胀珍珠石基钡铁氧体复合材料(O-EP/BaFe^Oig)。将其中的〇• 2g有机改性膨胀珍 珠岩基钡铁氧体复合材料在2〇mL、1 mo 1/L盐酸溶液中超声分散〇 • 5h,再向其中依次加入 0.01 lmo 1的苯胺单体、0 • 01 lmo 1氨基磺酸溶液,搅拌混合物〇 • 5h,再将0.0044mo 1氧化剂过 硫酸钱的盐酸溶液(盐酸浓度为lmol/L)滴加到上述混合物中。在〇〜5 °C下反应6h,混合物溶 液变为墨绿色,然后,再将该混合物抽滤、洗涤、60°C真空干燥,粉碎后得到0-EP/BaFei2〇19/ PANI复合材料。
[0015] 实施例3: 将100g筛选过的膨胀珍珠岩粉末、0.0287mol十二烷基苯磺酸钠与500mL蒸馏水混合, 机械搅拌16h,抽滤、洗涤、60°C干燥。取其中20g改性膨胀珍珠岩,加入到硅烷偶联剂与乙 醇水溶液体积比为1:3的溶液中,室温下搅拌8h,然后密封,在60 °C下反应2h,抽滤、洗涤、60 °C干燥,即得有机改性膨胀珍珠岩(0-EP)。然后,将0.003mol Ba(N〇3)2、0.036mol Fe (NO3)3 • 9H2〇用水溶解,依次加入含有〇. 0512mol梓檬酸C6Hs〇7 • H2O的水溶液中,搅拌下,再 向其中滴加NH3 • IfeO,调整溶液PH=7。然后,将0.3g有机改性膨胀珍珠岩加入上述溶液中,再 将其超声〇 • 5h,接着于80°C恒温下,搅拌反应5h,使其形成湿凝胶;然后,再将湿凝胶于160 °C下干燥1¾,得到灰黑色干凝胶,再将其在空气中点燃,使其发生自蔓延燃烧反应,得到蓬 松珊瑚状的棕色粉末。再将其于900〜1000 °C下煅烧lh,然后,其自然冷却至室温,即得到有 机改性膨胀珍珠岩基钡铁氧体复合材料(〇-EP/BaFe12〇19)。将其中的〇. 3g有机改性膨胀珍 珠岩基钡铁氧体复合材料在20mL、1 mol/L盐酸溶液中超声分散〇 • 5h,再向其中依次加入 O.Ollmol的苯胺单体、O.Ollmol氨基磺酸溶液,搅拌混合物〇.5h,再将〇.〇〇44m〇1氧化剂过 硫酸铵的盐酸溶液(盐酸浓度为lmol/L)滴加到上述混合物中。在〇〜5°C下反应6h,混合物溶 液变为墨绿色,然后,再将该混合物抽滤、洗涤、60 °C真空干燥,粉碎后得到〇-EP/BaFei2〇i9/ PANI复合材料。
[0016] 实施例4: 将l〇〇g筛选过的膨胀珍珠岩粉末、〇.〇287mol十二烷基苯磺酸钠与500mL蒸馏水混合, 机械搅拌16h,抽滤、洗涤、60°C干燥。取其中2〇g改性膨胀珍珠岩,加入到硅烷偶联剂与乙 醇水溶液体积比为1:3的溶液中,室温下搅拌8h,然后密封,在6(rc下反应2h,抽滤、洗涤、6〇 °C干燥,即得有机改性膨胀珍珠岩(〇—EP)。然后,将〇.〇〇3m〇i Ba(N〇3) 2、0.036mol Fe (N03) 3.9H20用水溶解,依次加入含有〇 • 05丨2mol柠檬酸C6H8〇7.h2〇的水溶液中,搅拌下,再 向其中滴加腿3 •出0,调整溶液PH=7 ^然后,将0 • 3g有机改性膨胀珍珠岩加入上述溶液中,再 将其超声〇 • 5h,接着于8〇°C恒温下,搅拌反应5h,使其形成湿凝胶;然后,再将湿凝胶于16〇 °C下干燥12h,得到灰黑色干凝胶,再将其在空气中点燃,使其发生自蔓延燃烧反应,得到蓬 松珊瑚状的棕色粉末。再将其于900〜1〇〇〇。(:下煅烧lh,然后,其自然冷却至室温,即得到有 机改性膨胀珍珠岩基钡铁氧体复合材料(〇—EP/BaFei2〇19)。将其中的〇 • 4g有机改性膨胀珍 珠岩基钡铁^体复合材料在20mL、1 mo 1/L盐酸溶液中超声分散〇. 5h,再向其中依次加入 0 • 01 lmol的^胺^体、0.01 lmol氨基磺酸溶液,搅拌混合物〇 • 5h,再将〇 • 0044m〇1氧化剂过 硫酸铵的盐酸溶液(盐酸浓度为lmol/L)滴加到上述混合物中。在〇〜5。(:下反应6h,混合物溶 液变为墨绿色,然后,再将该混合物抽滤、洗涤、60 °c真空干燥,粉碎后得到〇_EP/BaFei2〇19/ PANI复合材料。 2〇17] #如图1所示为实施例4材料的透射电镜图,在图中可以看出:在原位聚合过程中,聚 苯胺薄膜覆盖在O-EP/BaFeuCh9材料的表面将其很好的包覆,进而制得了 〇_Ep/BaFei2〇i9/ 料的磁滞回线图,材料的饱和磁化强度(Ms)、矫顽力(Hc) emu/g、5.355 kQe、l5.5l3 emu/g。这说明在苯胺原位 二Ep/BaFei2019材料的表面和晶粒边界上,将其表面缺陷覆盖 住,寸致铁氧体^的磁各向异性降低。图3为实施例彳材料的反射损耗曲线图,为〇_Ep/ B—/蘭复n簡純觀厚度为卜5mm,_ 酬 ,随右层,的增加,材料的最小反射损耗呈现先增加后减小的趋势洞时S = 出,随^料吸波层厚度的增加,其最低反射损耗逐渐向低频移动。在吸波层厚度为2_〇 咖,频率为8_48 GHz时,材料的最小反射损耗达到―5.66 dB。当吸波层厚度分别为3 〇臟, 4.0 mm,5_0 mm时,材料的最小反射损耗分别为—5.25诎(5.12 GHz)、—4.82诎(3.52 GHz)、-4_54 dB (2.88 GHz),这表明通过调控复合材料的组成,进而来控制材料的收频 率范围。
[0018] 实施例5: 、将100g謎过的膨胀珍珠岩粉末、O.O287—^^苯麵购_mL蒸馏水混合, 机械搅拌16h,抽滤、洗涤、6〇°C干燥。取其中2〇g改性膨胀珍珠岩,加入到硅烷偶联剂与乙 醇水溶液体輒为1:3_神,室温下攤Sh,然后密封,在㈣下反应2h,_、洗漆、6〇 c干燥,即得有;^改性膨胀珍珠岩(〇—EP)。然后,将0 003m〇1 Ba⑺〇3)2、〇〇36m〇1 Fe (N〇3)3 • 9H2〇用水溶解,依次加入含有〇 • 〇5Umoi柠檬酸c6H8〇7. h2〇的水溶液中,搅拌下,再 向其中滴加MVfeO,调整溶液PH=7。然后,将〇.3g有机改性膨胀珍珠岩加入上述溶液中,再 将其超声G.Sh,接着于S(TC恒温下,搅拌反应f5h,使其形成湿凝胶;然后,獅湿凝胶于16〇 °C下干燥12h,得到灰黑色干凝胶,再将其在空气中点燃,使其发生自蔓延燃烧反应,得到蓬 松珊瑚状的棕色粉末。再将其于9〇〇〜1000。(:下煅烧lh,然后,其自然冷却至室温,即得到有 机改性膨胀珍珠石基钡铁氧体复合材料(〇—EP/BaFe^Ch9)。将其中的〇.5g有机改性膨胀珍 珠岩基钡铁氧体复合材料在20mL、1 mol/L盐酸溶液中超声分散〇 • %,再向其中依次加入 0 • 01 lmol的本胺单体、0 • 01 lmol氨基擴酸溶液,搅拌混合物〇 • 5h,再将〇 • 〇〇44111〇1氧化剂过 硫酉女铵的盐fe溶液(盐fe浓度为lmol/L)滴加到上述混合物中。在〇〜5 下反应6h,混合物溶 液变为墨绿色,然后,再将该混合物抽滤、洗涤、6〇。(:真空干燥,粉碎后得到〇—EP/BaFei2〇19/ PANI复合材料。
[0019] 实施例6: 将100g筛选过的膨胀珍珠岩粉末、〇.〇287mol十二烷基苯磺酸钠与500mL蒸馏水混合, 机械搅拌ieh,抽滤、洗涤、eo-c干燥。取其中2〇g改性膨胀珍珠岩,加入到硅烷偶联剂与乙 醇水溶液体积比为1:3的溶液中,室温下搅拌sh,然后密封,在60 °C下反应2h,抽滤、洗涤、60 °C千燥,即得有机改性膨胀珍珠岩(〇-EP)。然后,将〇.〇〇3mol Ba (N〇3) 2、0.036mol Fe (NO3)3 • 9關用水溶解,依次加入含有〇 • 05 i2mol梓檬酸QiHsCh. H2O的水溶液中,搅拌下,再 向其中滴加顺3 • IfeO,调整溶液PH=7。然后,将〇 • 6g有机改性膨胀珍珠岩加入上述溶液中,再 将其超声〇.5h,接着于80°C恒温下,搅拌反应5h,使其形成湿凝胶;然后,再将湿凝胶于16〇 °C下干燥12h,得到灰黑色干凝胶,再将其在空气中点燃,使其发生自蔓延燃烧反应,得到蓬 松珊瑚状的棕色粉末。再将其于900〜1000 °C下煅烧lh,然后,其自然冷却至室温,即得到有 机改性膨胀珍珠岩基钡铁氧体复合材料(0-EP/BaFe;!;^9)。将其中的〇 • 6g有机改性膨胀珍 珠岩基钡铁氧体复合材料在20mL、l mol/L盐酸溶液中超声分散〇.5h,再向其中依次加入 0.01 lmo 1的苯胺单体、0 • 01 lmol氨基磺酸溶液,搅拌混合物0.5h,再将〇. 0044mol氧化剂过 硫酸铵的盐酸溶液(盐酸浓度为lmol/L)滴加到上述混合物中。在0〜5°C下反应6h,混合物溶 液变为墨绿色,然后,再将该混合物抽滤、洗涤、6〇°C真空干燥,粉碎后得到〇-EP/BaFe12〇19/ PANI复合材料。
[0020] 比较例: 将100g筛选过的膨胀珍珠岩粉末、O.Olmol十二烷基苯磺酸钠与500mL蒸馏水混合,机 械搅拌16h,抽滤、洗洚、60°C干燥。取其中20g改性膨胀珍珠岩,加入到硅烷偶联剂与乙醇 水溶液体积比为1:4的溶液中,室温下搅拌8h,然后密封,在60°C下反应2h,抽滤、洗涤、60°C 干燥,即得有机改性膨胀珍珠岩(〇-EP)。然后,将0.003mol Ba (N〇3) 2、0.036mol Fe (NO3) 3 • 9H20用水溶解,依次加入含有0.〇5丨2 mol柠檬酸C6H8〇7.H20的水溶液中,搅拌下,再向其中 滴加NH3 • H2〇,调整溶液pH=7。然后,将0.3g有机改性膨胀珍珠岩加入上述溶液中,接着于80 °C恒温下,搅拌反应油,使其形成湿凝胶;然后,再将湿凝胶于16〇1下干燥12h,将其在空气 中点燃,再将其于9〇〇〜l〇〇〇°C下煅烧lh,然后,其自然冷却至室温,再将其中的〇.lg复合材 料在20mL、1 mo 1 /L盐酸溶液中超声分散〇. 5h,再向其中依次加入〇. 〇丨lmo i的苯胺单体、 0 • 01 lmol氨基磺酸溶液,搅拌混合物〇 • 5h,再将〇. 0044mol氧化剂过硫酸铵的盐酸溶液(盐 酸浓度为lmol/L)滴加到上述混合物中。在〇〜5下反应6h,混合物溶液变为墨绿色,然后, 再将该混合物抽滤、洗涤、60°C真空干燥,粉碎后得到〇-EP/BaFei2〇19/ pANI复合材料。

Claims (3)

1.聚苯胺/膨胀珍珠岩/钡铁氧体电磁复合材料的制备方法,其特征在于该复合材料是 以有机改性膨胀珍珠岩为载体,在膨胀珍珠岩表面负载钡铁氧体颗粒薄膜,以聚苯胺薄膜 为包覆层;所述膨胀珍珠岩是内部为蜂窝状结构白色颗粒;制备方法的步骤为: (1) 对膨胀珍珠岩进行表面改性处理,先将筛选过的一定量的膨胀珍珠岩粉末加入到 含有十二烷基苯磺酸钠的水溶液中,使得膨胀珍珠岩粉末的质量g与十二烷基苯磺酸钠的 物质的量mo 1之比g/1为1 〇〇: 0.025〜0.030,固液比维持在固体粉末质量g:溶液体积mL之比 g/mL为1:5,室温搅拌反应8〜16h,抽滤、洗涤、60°C干燥;再将其加入含有一定量硅烷偶联剂 的乙醇水溶液,使硅烷偶联剂与乙醇水溶液的体积比为1:1〜1:3,室温下搅拌8h,然后密封, 在60°C下反应2h,抽滤、洗涤、60°C干燥,即得有机改性膨胀珍珠岩; (2) 制备有机改性膨胀珍珠岩基钡铁氧体复合材料〇-EP/BaFe12〇19,先将一定量的Ba (N03) 2、Fe (N03) 3 • 9H20用水溶解,依次加入含有柠檬酸C6H8〇7 • H20的水溶液中,控制Ba2+、Fe3+ 和柠檬酸的摩尔比为1.0:12.0:15.6;搅拌下,再向其中滴加即3.}120,调整溶液邱=7;然后, 将一定量有机改性膨胀珍珠岩加入上述溶液中,再将其超声0.5h,使有机改性膨胀珍珠岩 的质量g与Ba2+的物质的量mol之比g/mol为100:1〜200:1,接着于801恒温下,搅拌反应盹, 使其形成湿凝胶;然后,再将湿凝胶于ieo°c下干燥1此,得到灰黑色干凝胶,再将其在空气 中点燃,使其发生自蔓延燃烧反应,得到蓬松珊瑚状的棕色粉末;再将其于900〜100yC下煆 烧lh,然后,其自然冷却至室温,即得到有机改性膨胀珍珠岩基钡铁氧体复合材料0_EP/ BaFei2〇i9; (3) 制备聚苯胺包覆有机改性膨胀珍珠岩基钡铁氧体电磁复合材料0—Ep/BaFei2〇i9/ PANI,先将一定量有机改性膨胀珍珠岩基钡铁氧体复合材料O-EP/BaFeuOu^ + fii mol/L盐酸溶液中超声分散〇_5h,使得〇-EP/BaFei2〇i9的质量g与苯胺单体的物质的量齢丄之 比g/mol为9〜6〇:1,再向其中依次加入一定量的苯胺单体、氨基磺酸溶液,使得氨基擴酸与 苯胺单体摩尔比为0 • 9〜5:1,搅拌混合物0.5h,再将氧化剂过硫酸铵的盐酸溶液,浓度 为lmol/L,滴加到上述混合物中,使过硫酸铵与苯胺单体摩尔比为〇. 4〜丨.2 •丨. 反应2h〜Sh,混合物溶液变为墨绿色,然后,再将该混合物抽滤、洗涤、60 -C真空干燥=粉碎后 得到 0-EP/BaFei20i9/PANI 复合材料。 i a
2.根据权利要求1所述聚苯胺/膨胀珍珠岩/钡铁氧体电磁复合材料的制各方法其特 征在于上述步骤(1)硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550。 ’ N '
3.根据权利要求1所述聚苯胺/膨胀珍珠岩/钡铁氧体电磁复合材料的制备方尹宜 征在于上述步骤(1)的乙醇水溶液中,乙醇和蒸馏水的体积比为95:5。 ’〃、
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