CN107022188A - 一种石墨烯基吸波复合材料的制备方法 - Google Patents

一种石墨烯基吸波复合材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107022188A
CN107022188A CN201710202792.4A CN201710202792A CN107022188A CN 107022188 A CN107022188 A CN 107022188A CN 201710202792 A CN201710202792 A CN 201710202792A CN 107022188 A CN107022188 A CN 107022188A
Authority
CN
China
Prior art keywords
graphene
preparation
composite material
suction composite
high speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710202792.4A
Other languages
English (en)
Inventor
苏启顺
宋肖肖
苏阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Golden New Material Co Ltd
Original Assignee
Shandong Golden New Material Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Golden New Material Co Ltd filed Critical Shandong Golden New Material Co Ltd
Priority to CN201710202792.4A priority Critical patent/CN107022188A/zh
Publication of CN107022188A publication Critical patent/CN107022188A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
    • C08K7/24—Expanded, porous or hollow particles inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2265—Oxides; Hydroxides of metals of iron

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

本发明涉及一种石墨烯基吸波复合材料的制备方法：该制备过程首先按一定质量比取特制连接料，加入分散剂使用高速分散机分散均匀；然后按照特定百分比依次加入石墨烯、铁氧体、膨胀处理石墨，使用高速分散机分散混合后，使用三辊机滚压细化而成。本发明提供的石墨烯基吸波材料具有质量轻、功能性强、吸收频带宽、吸收强度大等特点，在性能上兼具电介质型和磁介质型吸波材料的优异性能，同时又有高的力学性能及良好的环境适应性和物理化学性能。该制备方法绿色环保、成本低、易于规模化生产，在隐身技术、电磁屏蔽、抗静电材料及电磁污染治理等领域具有非常广阔的应用前景。

Description

一种石墨烯基吸波复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及石墨烯及吸波材料领域，更具体地说是一种石墨烯基吸波复合材料的制备方法。
背景技术
科技的进步,使得电磁技术给人类创造了巨大的物质文明,但也把人们带进一个充满人造电磁辐射的环境里。电磁辐射污染已经成为继大气污染、水污染和噪声污染之后的第四污染源,且随着电子、电信技术快速发展而日趋严重。在日益重要的隐身和电磁兼容(EMC)技术中，电磁波吸收材料的作用和地位同样十分突出，已成为现代军事中电子对抗的法宝和“秘密武器”。常规吸波材料存在着吸收率低、密度大、频带窄、环境适应性差等一种或多种缺点限制着吸波材料的发展，因此寻找或制备一种低反射、高吸收、密度小、频带宽的吸波材料已经成为了当下研究的热点。
发明内容
为解决常规吸波材料吸收率低、密度大、频带窄、环境适应性差等问题，本发明提供了一种石墨烯基吸波复合材料的制备方法。通过石墨烯与铁氧体和膨胀石墨复合，借助石墨烯高导电性、高比表面积和铁氧体优异的磁学性能，在性能上兼具电介质型和磁介质型吸波材料的优异性能。解决了传统吸波材料吸收率低、密度大、频带窄、环境适应性差等缺陷。
本发明的技术方案为：
一种石墨烯基吸波复合材料的制备方法：该制备过程首先按一定质量比取特制连接料，加入分散剂使用高速分散机分散均匀；然后按照特定百分比依次加入石墨烯、铁氧体、膨胀处理石墨，使用高速分散机分散混合后，使用三辊机滚压细化而成。
使用石墨烯、铁氧体、膨胀处理石墨三种材料复合作为吸波剂。
石墨烯、铁氧体、膨胀处理石墨分别所占的质量百分比为20％-50％、10％-30％、30％-70％。吸波剂占总质量的百分比为20％-80％。
上述吸波剂使用一定质量百分比的特制连接料连接制得吸波材料。
在制备过程中使用高速分散机进行分散混合，使用三辊机进行细化碾压。
本发明的优点在于：
本发明提供的石墨烯基吸波材料具有质量轻、功能性强、吸收频带宽、吸收强度大等特点，在性能上兼具电介质型和磁介质型吸波材料的优异性能，同时又有高的力学性能及良好的环境适应性和物理化学性能。该制备方法绿色环保、成本低、易于规模化生产，在隐身技术、电磁屏蔽、抗静电材料及电磁污染治理等领域具有非常广阔的应用前景。
具体实施方式
使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例1：
本发明提供的石墨烯基复合吸波材料，其制备方法如下：
步骤一：分散剂分散
将分散剂按照0.1％质量比加入水性聚氨酯树脂连接料中，于高速分散机下1000转/分钟分散1小时。
步骤二：吸波剂与连接料混合
按照20％质量百分比石墨烯、10％质量百分比铁氧体、30％质量百分比膨胀处理石墨依次加入步骤一中的分散剂均匀分散的水性聚氨酯树脂连接料中，高速分散机1000转/分钟进行分散混合3小时。
步骤三：三辊机辊压细化
将步骤二所得的吸波剂与水性聚氨酯树脂连接料混合好的浆料置于三辊机中，三辊机滚轴之间的间距调节为10μm，辊压3遍既得石墨烯基复合吸波材料。
实施例2：
本发明提供的石墨烯基复合吸波材料，其制备方法如下：
步骤一：分散剂分散
将分散剂按照0.5％质量比加入聚酯型聚氨酯树脂连接料中，于高速分散机下1000转/分钟分散1小时。
步骤二：吸波剂与连接料混合
按照30％质量百分比石墨烯、20％质量百分比铁氧体、20％质量百分比膨胀处理石墨依次加入步骤一中的分散剂均匀分散的聚酯型聚氨酯树脂连接料中，高速分散机1000转/分钟进行分散混合3小时。
步骤三：三辊机辊压细化
将步骤二所得的吸波剂与聚酯型聚氨酯树脂连接料混合好的浆料置于三辊机中，三辊机滚轴之间的间距调节为10μm，辊压5遍既得石墨烯基复合吸波材料。
实施例3：
本发明提供的石墨烯基复合吸波材料，其制备方法如下：
步骤一：分散剂分散
将分散剂按照1％质量比加入聚酯型聚氨酯树脂连接料中，于高速分散机下2000转/分钟分散1小时。
步骤二：吸波剂与连接料混合
按照50％质量百分比石墨烯、10％质量百分比铁氧体、20％质量百分比膨胀处理石墨依次加入步骤一中的分散剂均匀分散的聚酯型聚氨酯树脂连接料中，高速分散机2000转/分钟进行分散混合5小时。
步骤三：三辊机辊压细化
将步骤二所得的吸波剂与聚酯型聚氨酯树脂连接料混合好的浆料置于三辊机中，三辊机滚轴之间的间距调节为10μm，辊压7遍既得石墨烯基复合吸波材料。
实施例吸波材料性能对比：
通过实施例吸波材料性能对比可以看出，在表面密度方面，实施例1、实施例2、实施例3表面密度相近，均远远小于普通铁氧体吸波材料，表明本发明提供的石墨烯基吸波材料质量更轻，在同样厚度的情况下，吸波涂层占整体重量的比重更小。在满足吸收强度<-10dB的情况下，实施例1、实施例2、实施例3中的频带宽度均宽于普通铁氧体基吸波材料，表明本发明提供的石墨烯基吸波材料具有更宽的频带宽度。在吸波材料所吸收波段的中心波段时，实施例1、实施例2、实施例3的吸收轻度均大于25dB，高于普通铁氧体基吸波材料，表明本发明提供的石墨烯基吸波材料具有更高的吸收强度。在耐高温方面，实施例1、实施例2、实施例3均高出普通铁氧体基吸波材料100℃，本发明提供的吸波材料具有更好的耐环境温度性。
该石墨烯基复合吸波材料具有质量轻、功能性强、吸收频带宽、吸收轻度大等特点，在性能上兼具电介质型和磁介质型吸波材料的优异性能，同时又有高的力学性能及良好的环境适应性和物理化学性能。该制备方法绿色环保、成本低、易于规模化生产，在隐身技术、电磁屏蔽、抗静电材料及电磁污染治理等领域具有非常广阔的应用前景。

Claims (7)

1.一种石墨烯基吸波复合材料的制备方法，其特征在于：首先取连接料，加入分散剂分散均匀；然后按照一定的质量百分比依次加入石墨烯、铁氧体、膨胀处理石墨，高速分散混合后经过碾压细化而成。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯基吸波复合材料的制备方法，其特征在于：所述连接料为主链含有氨基甲酸脂基的聚氨酯树脂体系连接料。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯基吸波复合材料的制备方法，其特征在于：石墨烯、铁氧体、膨胀处理石墨分别占吸波剂质量的质量百分比为20％-50％、10％-30％、30％-70％；吸波剂占总质量的百分比为20％-80％。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯基吸波复合材料的制备方法，其特征在于：其中使用石墨烯粉体由氧化还原法制备所得，使用石墨经膨胀处理所得。
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯基吸波复合材料的制备方法，其特征在于：在制备过程中使用高速分散机进行分散混合，使用三辊机进行细化碾压。
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯基吸波复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：分散剂分散
将分散剂按照一定比例加入连接料中，于高速分散机下分散均匀；其中分散剂的添加比例为0.1％-1％，分散机转速为1000-3000转/分钟，分散时间为30-120分钟；
步骤二：吸波剂与连接料混合
按照一定的质量百分比依次将石墨烯、铁氧体、膨胀处理石墨加入步骤一中的连接料中，高速分散机进行分散混合。石墨烯、铁氧体、膨胀处理石墨分别占吸波剂质量的质量百分比为20％-50％、10％-30％、30％-70％，吸波剂占总质量的百分比为20％-80％，分散剂转速为1000-3000转/分钟，分散时间为1-4小时；
步骤三：三辊机辊压细化
将步骤二所得的吸波剂与连接料混合好的浆料置于三辊机中，经三辊机辊压细化得到石墨烯基吸波复合材料。三辊机滚轴之间的间距调节为5-30μm，辊压次数为2-10遍。
7.采用如权利要求1-6任一所述方法制备的石墨烯基吸波复合材料。
CN201710202792.4A 2017-03-30 2017-03-30 一种石墨烯基吸波复合材料的制备方法 Pending CN107022188A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710202792.4A CN107022188A (zh) 2017-03-30 2017-03-30 一种石墨烯基吸波复合材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710202792.4A CN107022188A (zh) 2017-03-30 2017-03-30 一种石墨烯基吸波复合材料的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107022188A true CN107022188A (zh) 2017-08-08

Family

ID=59526341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710202792.4A Pending CN107022188A (zh) 2017-03-30 2017-03-30 一种石墨烯基吸波复合材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107022188A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113604089A (zh) * 2021-07-02 2021-11-05 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 一种宽波段光学吸收剂及涂层制备方法
CN115073908A (zh) * 2022-06-30 2022-09-20 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种聚氨酯基吸波复合材料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105647468A (zh) * 2016-04-07 2016-06-08 兰州天烁新能源有限公司 一种基于石墨烯的吸波材料及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105647468A (zh) * 2016-04-07 2016-06-08 兰州天烁新能源有限公司 一种基于石墨烯的吸波材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
段磊等: "聚合物基吸波材料的研究进展", 《材料导报A：综述篇》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113604089A (zh) * 2021-07-02 2021-11-05 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 一种宽波段光学吸收剂及涂层制备方法
CN113604089B (zh) * 2021-07-02 2022-03-08 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 一种宽波段光学吸收剂及涂层制备方法
CN115073908A (zh) * 2022-06-30 2022-09-20 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种聚氨酯基吸波复合材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Light-weight and low-cost electromagnetic wave absorbers with high performances based on biomass-derived reduced graphene oxides
Zhang et al. Microwave absorption performance of reduced graphene oxide with negative imaginary permeability
CN109664566B (zh) 一种轻质宽频带多层结构吸波复合材料及其制备方法
Yu et al. Multi-level hollow sphere rich in heterojunctions with dual function: Efficient microwave absorption and antiseptic
CN102604395A (zh) 膨胀石墨/聚苯胺/钴铁氧体吸波材料及制备工艺
CN108251053A (zh) 石墨烯铁氧体聚合物三元纳米复合吸波材料及其制备方法
CN110846881A (zh) 一种Co3O4/PANI/MXene/PI电磁屏蔽织物的制备方法
CN112225220B (zh) 一种MXene/Ni复合材料及其制备方法和应用
Tang et al. Fabrication and microwave absorption properties of carbon-coated cementite nanocapsules
CN112430451A (zh) 氮掺杂石墨烯/钴锌铁氧体复合气凝胶吸波材料及其制备方法
CN108587159A (zh) 一种类石墨烯氮化碳/四氧化三铁/聚苯胺纳米复合吸波材料及其制备方法
CN108610015B (zh) 一种基于煤矸石的微波吸收材料制备方法
Ma et al. The electron migration polarization boosting electromagnetic wave absorption based on Ce atoms modulated yolk@ shell FexN@ NGC
Zhang et al. Low content Ag-coated poly (acrylonitrile) microspheres and graphene for enhanced microwave absorption performance epoxy composites
CN107022188A (zh) 一种石墨烯基吸波复合材料的制备方法
CN105153678B (zh) 碳纳米管‑导电高分子材料/铁氧体复合聚氨酯的制备
Lu et al. Fabrication of single/multi-walled hybrid buckypaper composites and their enhancement of electromagnetic interference shielding performance
CN106521312B (zh) 一种FeSiAl系合金微粉电磁吸收剂的制备方法
Zhang et al. Porous carbon/graphite nanosheet/ferromagnetic nanoparticle composite absorbents with adjustable electromagnetic properties
Wei et al. Ultra-broadband microwave absorption of honeycomb-like three-dimensional carbon foams embedded with zero-dimensional magnetic quantum dots
Qamar et al. Facile synthesis of eco-friendly mango peel-derived porous carbon for optimizing microwave absorption
CN113801437A (zh) 一种吸波环氧树脂、吸波环氧树脂复材及其制备方法
Si et al. In situ anchoring of Fe3O4/CNTs hybrids on basalt fiber for efficient electromagnetic wave absorption
Wang et al. Tunable dielectric properties of carbon nanotube@ polypyrrole core-shell hybrids by the shell thickness for electromagnetic wave absorption
Wang et al. Fabrication and electromagnetic wave absorption properties of RGO/Fe3O4/FeCO3-based composite

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170808