CN108329651A - 一种基于改性多壁碳纳米管的聚醚醚酮基电磁屏蔽材料及其制备方法 - Google Patents

一种基于改性多壁碳纳米管的聚醚醚酮基电磁屏蔽材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种基于改性多壁碳纳米管的聚醚醚酮基电磁屏蔽材料及其制备方法,属于电磁屏蔽技术领域。本发明采用聚醚酰亚胺(PEI)对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行表面改性，一方面解决其自身团聚问题，另一方面可以降低其与基体树脂的界面张力。在此基础上引入作为磁损耗源的四氧化三铁纳米粒子，借助二者的协同效应获得更好的阻抗匹配，进而制备性能更为优异的电磁屏蔽材料。多壁碳纳米管质量分数9％，磁性纳米粒子质量分数4％所制得复合材料，在厚度仅为500μm时，电磁屏蔽效能可达27.2dB，特定电磁屏蔽效能可达54.4dB/mm，具有一个较好的电磁屏蔽性能。此外，拉伸强度为119MPa，断裂伸长率为43％，5％热失重温度为538℃，具有优异的力学性能和热稳定性。

Description

一种基于改性多壁碳纳米管的聚醚醚酮基电磁屏蔽材料及其 制备方法
技术领域
本发明属于电磁屏蔽技术领域，具体涉及一种新方法改性的多壁碳纳米管制备的聚醚醚酮(PEEK)基电磁屏蔽复合材料，该复合材料适用于电磁屏蔽和微波吸收等领域。
背景技术
随着现代科学技术的发展，各种电子、电气设备提高了社会生产的效率，为人们日常生活带来了便利。但与此同时，这些设备工作过程中产生的电磁辐射与干扰又会影响人们的生产和生活，导致人们周围的电磁环境日益恶化。作为一种新型污染源，对电磁污染的防治成为了社会和科学界关注的热点。
传统的电磁屏蔽材料是金属材料，虽然在低频波段有较好的屏蔽效果，但是因其密度大、易腐蚀、难加工等缺点限制了其应用。所以研究一种密度小、耐腐蚀、易加工的屏蔽材料成为了研究的重点，而聚合物基的电磁屏蔽材料能很好的满足这些需求。
结晶型聚醚醚酮(PEEK)自问世以来，便因其耐高温、高强度、耐腐蚀、抗蠕变、高阻燃性等性能，得到人们的广泛关注，其产品在航空航天、汽车、医疗器械等领域得到广泛应用。但是PEEK很难溶于常规的有机溶剂，因此只能采用熔融共混的方法制备复合材料。所用填料与PEEK树脂的相容性、以及填料在树脂基体内的分散性，就成为制备高性能PEEK基复合材料必须要解决的问题。
中国专利CN102321338A公开了一种聚醚醚酮基复合电磁屏蔽材料及其制备方法，此专利中引入碳系填料作为介电损耗源来提升电磁屏蔽性能，并利用聚醚砜(PES)对碳系填料进行包覆后改善了填料在基体中的分散性。而后我们发现利用与PEEK树脂有更好相容性的聚醚酰亚胺(PEI)包覆多壁碳纳米管(MWCNTs)，能使其有更好的分散效果。中国专利CN98810604.3中采用包含Fe2O3、Fe3O4、Fe3C、Fe7O3磁性颗粒作为电磁屏蔽材料的损耗源。
以上专利均是使用单一损耗源来作为电磁屏蔽的损耗源，如果将导电系填料和磁性填料复合到一个体系产生协同效应，获得更好的阻抗匹配，可使复合材料有更佳的电磁屏蔽效能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的方法对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行改性，并制备质轻、高强、热稳定性好的基于改性多壁碳纳米管的聚醚醚酮基电磁屏蔽材料。
本发明采用PEI对MWCNTs进行表面改性，一方面解决MWCNTs自身团聚问题，另一方面可以降低MWCNTs与基体树脂的界面张力。在此基础上引入作为磁损耗源的四氧化三铁纳米粒子，借助二者的协同效应获得更好的阻抗匹配，进而制备性能更为优异的电磁屏蔽材料。将Fe3O4沉积在PEI包覆的碳纳米管表面，形成介电损耗和磁损耗的双损耗体系，一方面借助碳纳米管使得Fe3O4有更好的分散性，另一方面Fe3O4依附在碳纳米管表面形成了新的导电网络，更有利于电子的跳跃和迁移，电子可以更轻松的在网络中转移。而一般普遍的做法是酸化多壁碳纳米管，使碳纳米管表面带上羟基、羧基等极性基团，再将Fe3O4沉积在碳纳米管表面，这种做法会破坏碳纳米管的结构，减小碳纳米管的长径比，使得碳纳米管在基体树脂中更难形成导电网络。利用PEI包覆碳纳米管后再沉积Fe3O4，可以解决破坏碳纳米管结构的问题。
本发明所述的一种基于改性多壁碳纳米管的聚醚醚酮基电磁屏蔽材料的制备方法，其步骤如下：
(1)将PEI溶解在二甲基乙酰胺、乙醇、三氯甲烷等有机溶剂中，得到PEI浓度为1.0g/L～1.6g/L的溶液；
(2)在搅拌下，将多壁碳纳米管(MWCNTs)加入到步骤(1)制备的溶液中，超声处理2～8小时，抽滤，洗涤后将产物在真空、80℃～100℃条件下烘干，得到PEI包覆的多壁碳纳米管；
(3)将六水合三氯化铁1～3g、柠檬酸三钠0.4～0.6g，溶解到30～50mL乙二醇中；再将乙酸钠5～7g溶解到30～50mL乙二醇中；将上述两种溶液在搅拌下混合均匀，加入0.1～1.6g步骤(2)制得的PEI包覆的多壁碳纳米管，超声处理20～40min；最后将所得的悬浮液在180～220℃条件下水热处理8～10h，磁析、洗涤、烘干后得到沉积有磁性纳米粒子的PEI包覆的多壁碳纳米管，即改性碳纳米管；
(4)将步骤(3)所得的改性碳纳米管与PEEK粉料在高速搅拌机中进行预混，并在真空条件下干燥处理；将干燥好的混合物加入到微型混合机(MINILAB)中挤出后造粒，共混温度为360℃～380℃，螺杆转速60～80r/min，制备得到改性碳纳米管质量分数5％～13％、PEEK质量分数87％～95％的基于改性多壁碳纳米管的聚醚醚酮基电磁屏蔽材料的粒料，所得粒料的直径为2～3mm；
用真空热压机将步骤(4)中制备得到的电磁屏蔽材料的粒料热压成型，裁剪成适当尺寸的样品，并在室温下对样品进行性能测试。
本发明所用的PEEK粉料的熔融指数(MFI)为20～30g/10min(熔融指数测定条件：测试温度为400℃，载荷为5Kg)。
本发明中所用的碳纳米管容易自身团聚，在基体树脂中不易分散，既影响导电网络的形成又易形成应力集中点影响力学性能。所以选用与聚醚醚酮和碳纳米管均有物理作用的聚合物，对碳纳米管进行物理包覆。以解决填料在基体树脂中的分散性问题和填料与基体树脂的界面结合问题，同时又不破坏碳纳米管的结构。包覆所用聚合物为聚醚酰亚胺(PEI)，用量为多壁碳纳米管质量的0.6％～5％。
在本发明中碳纳米管作为介电损耗的损耗源，在步骤(3)中进一步引入作为磁损耗源的Fe3O4磁性纳米粒子。磁性粒子的加入不仅增加了磁损耗源，而且与碳纳米管有协同效应，有助于改善材料的阻抗匹配，减少了材料表面的电磁波反射。沉积在碳钠米管表面的磁性粒子的含量，通过调节制备过程中加入的碳纳米管含量来控制。
本发明中未选用常规的酸化碳纳米管来沉积磁性粒子，是因为酸化过程会破坏碳纳米管结构，减小碳纳米管长径比，不利于导电网络的形成。选用PEI包覆的碳纳米管，不仅解决了碳纳米管的分散性问题，还使磁性粒子能有效地沉积在碳纳米管表面，同时借助碳纳米管的分散也解决了磁性粒子易团聚不易分散的问题。这种方法有效的在不破坏碳纳米管结构的情况下，将磁性粒子沉积在了碳纳米管表面。
在本发明步骤(5)中，将制得的复合材料粒料放入一定模具中进行热压，其中热压温度控制在350～375℃，压力为1MPa～10MPa，升温速率为10～30℃/min，降温速率为15～30℃/min。热压成膜后裁剪成适当尺寸的样品，进行相应性能测试。
在上述条件下制备得到的聚醚醚酮复合材料随着碳纳米管和磁性粒子含量的增加，电磁屏蔽性能增强。多壁碳纳米管质量分数9％，磁性纳米粒子质量分数4％所制得复合材料，在厚度仅为500μm时，电磁屏蔽效能可达27.2dB，特定电磁屏蔽效能可达54.4dB/mm，具有一个较好的电磁屏蔽性能。此外，拉伸强度为119MPa，断裂伸长率为43％，5％热失重温度为538℃，具有优异的力学性能和热稳定性。即制备出的聚醚醚酮基电磁屏蔽材料，是一种结构功能一体化复合材料。
附图说明
图1：实施例1中样品淬断面扫描电镜图；
图2：对比例1中样品淬断面扫面电镜图；
图3：实施例4中沉积有磁性粒子的碳纳米管透射电镜图。
具体实施方式
本发明PEEK粉料由长春吉大特塑工程研究有限公司提供。多壁碳纳米管(MWCNTs)由北京博宇高科新材料技术有限公司提供。其他有机溶剂均由国药集团提供，并未经任何提纯后处理。
本发明利用日本岛津AG－120KN型电子万能材料实验机进行力学性能测试，拉伸速率为5mm/min。采用Agilent N5244APNA-X网络分析仪进行电磁屏蔽测试，测试电磁波屏蔽范围是8.2～40GHz。使用HITACHI-SU8020进行扫描电镜测试。所用的热稳定性分析的仪器是Pyris 1TGA。复合材料的电导率通过阻抗分析仪(Agilent 4294Precision InpedanceAnalyzer)进行表征,测试样品直径为8cm，测试频率范围为102～106Hz，测试温度为室温。
对比例1：
在试管中用二甲基乙酰胺(DMAc)溶解0.080g的PES颗粒，完全溶解后将溶液倒入500mL烧杯，并用DMAc冲洗试管几遍，将冲洗后的溶液倒入烧杯中。然后向烧杯中倒入100mLDMAc搅拌均匀，并在持续搅拌下加入8g的MWCNTs，最后再加入200mL DMAc。经过8h超声处理后，抽滤、蒸馏水洗涤、100℃下烘干24h，得到PES包覆的碳纳米管，PES与碳纳米管的质量比为1：100。然后将PES包覆的碳纳米管与PEEK(MFI＝25g/10min)以质量比为7：93的比例混合，在高速搅拌机中以26000r/min的速率搅拌1min后取出。上述混合物经干燥处理后，利用微型混合机(MINILAB)进行熔融共混，共混温度为380℃，螺杆转速60r/min，挤出后造粒，得到聚醚醚酮基电磁屏蔽材料。该复合材料的拉伸强度为110MPa，断裂伸长率为40％，电导率为0.10S/m。
实施例1：
在试管中用三氯甲烷溶解0.133g的PEI颗粒，完全溶解后将溶液倒入500mL烧杯，并用三氯甲烷冲洗试管几遍，将冲洗后的溶液倒入烧杯中。然后向烧杯中倒入100mL三氯甲烷搅拌均匀，并在持续搅拌下加入8g的MWCNTs，最后再加入200mL三氯甲烷。经过8h超声处理后，抽滤、乙醇洗涤、100℃下烘干24h，得到PEI包覆的碳纳米管，PEI与碳纳米管的质量比为1：60。然后将PEI包覆的碳纳米管与PEEK(MFI＝25g/10min)以质量比为7：93的比例混合，在高速搅拌机中以26000r/min的速率搅拌1min后取出。上述混合物经干燥处理后，利用微型混合机(MINILAB)进行熔融共混，共混温度为380℃，螺杆转速60r/min，挤出后造粒，得到聚醚醚酮基电磁屏蔽材料。该复合材料的拉伸强度为110MPa，断裂伸长率为41％，电导率为0.12S/m。
实施例1的电导率值优于对比例1的电导率值，说明用PEI对多壁碳纳米管进行包覆后，多壁碳纳米管与PEEK基体有更好的相容性，能更好的分散在树脂基体中。从图1和图2可以看出，PEI:MWCNTs＝1:60时制备复合材料的碳纳米管分散性要好于PES:MWCNTs＝1:100制备复合材料，由此进一步证明使用PEI对多壁碳纳米管包覆比使用PES效果要好。
实施例2：
在试管中用三氯甲烷溶解0.080g的PEI颗粒，完全溶解后将溶液倒入500mL烧杯，并用三氯甲烷冲洗几遍。倒入100mL三氯甲烷搅拌均匀，并在持续搅拌下加入8g的MWCNTs，最后在加入200mL三氯甲烷。经过8h超声处理后，抽滤、乙醇洗涤、100℃下烘干24h，得到PEI包覆的碳纳米管，PEI与碳纳米管的质量比为1：100。然后以包覆碳纳米管与PEEK粉料(MFI＝25g/10min)质量比为7:93在高速搅拌机中以26000r/min的速率搅拌1min后取出。上述混合物经干燥处理后，利用微型混合机进行熔融共混，共混温度为380℃，螺杆转速60r/min，得到复合材料。该复合材料的拉伸强度为110MPa，断裂伸长率为40％，电导率为0.09S/m。
实施例3：
在试管中用三氯甲烷溶解0.057g的PEI颗粒，完全溶解后将溶液倒入500mL烧杯，并用三氯甲烷冲洗几遍。倒入100mL三氯甲烷搅拌均匀，并在持续搅拌下加入8g的MWCNTs，最后在加入200mL三氯甲烷。经过8h超声处理后，抽滤、乙醇洗涤、100℃下烘干24h，得到PEI包覆的碳纳米管，PEI与碳纳米管的质量比为1:140。然后以包覆碳纳米管与PEEK粉料(MFI＝25g/10min)质量比为7:93在高速搅拌机中以26000r/min的速率搅拌1min后取出。上述混合物经干燥处理后，利用微型混合机进行熔融共混，共混温度为380℃，螺杆转速60r/min，得到复合材料。该复合材料的拉伸强度为110MPa，断裂伸长率为37％，电导率为0.07S/m。
实施例4：
将1.95g六水合三氯化铁，0.57g柠檬酸三钠，溶解到40mL乙二醇中。将6.6g乙酸钠溶解到40mL乙二醇中。将两种溶液在搅拌下混合，然后加入PEI:MWCNTs为1:60的PEI包覆后的碳纳米管0.84g(实施例1制备得到)，超声处理30min。将得到的悬浮液倒入四氟内里的不锈钢反应釜中，加热至200℃并保温10h，反应完成后自然冷却至室温。经过磁析、用乙醇洗涤、80℃下干燥12h，得到Fe3O4纳米粒子沉积的碳纳米管，其质量比为MWCNTs:Fe3O4＝3:2。将制得的改性处理后的碳纳米管与PEEK粉料(MFI＝25g/10min)按照MWCNTs:Fe3O4:PEEK＝3:2:95的投料量放入高速搅拌机中以26000r/min的速率搅拌1min后取出。将干燥好的混合物加入到微型混合机(MINILAB)中进行熔融共混，共混温度为380℃，螺杆转速80r/min，挤出后造粒，所得复合材料记作P-C3F2。然后将制得的复合材料放入模具中，在360℃、6MPa下热压成500μm的薄膜，裁剪成适当尺寸的样品。用波导法测试样品在8～12.5GHz频率下得电磁屏蔽性能为17.8dB，特定电磁屏蔽效能可达35.6dB/mm，该复合材料的拉伸强度为110MPa，断裂伸长率为45％，5％热失重温度为570℃。
在图3中，可以看到磁性粒子有效的沉积在碳纳米管表面，没有出现团聚现象，依靠碳纳米管有良好的分散性。
实施例5：
将1.95g六水合三氯化铁，0.57g柠檬酸三钠，溶解到40mL乙二醇中。将6.6g乙酸钠溶解到40mL乙二醇中。将两种溶液在搅拌下混合，然后加入PEI:MWCNTs为1:60的包覆后的碳纳米管0.42g(实施例1制备得到)，超声处理30min。将得到的悬浮液倒入四氟内里的不锈钢反应釜中，加热至200℃并保温10h，反应完成后自然冷却至室温。经过磁析、用乙醇洗涤、80℃下干燥12h，得到Fe3O4纳米粒子沉积的碳纳米管，其质量比为MWCNTs:Fe3O4＝3:4。将制得的改性处理后的碳纳米管与PEEK粉料(MFI＝25g/10min)按照MWCNTs:Fe3O4:PEEK＝3:4:93的投料比放入入高速搅拌机中以26000r/min的速率搅拌1min后取出。将干燥好的混合物加入到微型混合机(MINILAB)中进行熔融共混，共混温度为380℃，螺杆转速80r/min，挤出后造粒，所得复合材料记作P-C3F4。然后将制得的复合材料放入模具中，在360℃、6MPa下热压成500μm的薄膜，裁剪成适当尺寸的样品。用波导法测试样品在8～12.5GHz频率下得电磁屏蔽性能为19.2dB，特定电磁屏蔽效能可达38.4dB/mm，该复合材料的拉伸强度为107MPa，断裂伸长率为55％，5％热失重温度为568℃。
实施例6：
将1.95g六水合三氯化铁，0.57g柠檬酸三钠，溶解到40mL乙二醇中。将6.6g乙酸钠溶解到40mL乙二醇中。将两种溶液在搅拌下混合，然后加入PEI:MWCNTs为1:60的包覆后的碳纳米管0.28g(实施例1制备得到)，超声处理30min。将得到的悬浮液倒入四氟内里的不锈钢反应釜中，加热至200℃并保温10h，反应完成后自然冷却至室温。经过磁析、用乙醇洗涤、80℃下干燥12h，得到Fe3O4纳米粒子沉积的碳纳米管，其质量比为MWCNTs:Fe3O4＝3:6。将制得的改性处理后的碳纳米管与PEEK粉料(MFI＝25g/10min)按照MWCNTs:Fe3O4:PEEK＝3:6:91的投料比放入入高速搅拌机中以26000r/min的速率搅拌1min后取出。将干燥好的混合物加入到微型混合机(MINILAB)中进行熔融共混，共混温度为380℃，螺杆转速80r/min，挤出后造粒，所得复合材料记作P-C3F6。然后将制得的复合材料放入模具中，在360℃、6MPa下热压成500μm的薄膜，裁剪成适当尺寸的样品。用波导法测试样品在8～12.5GHz频率下得电磁屏蔽性能为19.6dB，特定电磁屏蔽效能可达39.2dB/mm，该复合材料的拉伸强度为108MPa，断裂伸长率为51％，5％热失重温度为554℃。
实施例7：
将1.95g六水合三氯化铁，0.57g柠檬酸三钠，溶解到40mL乙二醇中。将6.6g乙酸钠溶解到40mL乙二醇中。将两种溶液在搅拌下混合，然后加入PEI:MWCNTs为1:60的包覆后的碳纳米管0.21g(实施例1制备得到)，超声处理30min。将得到的悬浮液倒入四氟内里的不锈钢反应釜中，加热至200℃并保温10h，反应完成后自然冷却至室温。经过磁析、用乙醇洗涤、80℃下干燥12h，得到Fe3O4纳米粒子沉积的碳纳米管，其质量比为MWCNTs:Fe3O4＝3:8。将制得的改性处理后的碳纳米管与PEEK粉料(MFI＝25g/10min)按照MWCNTs:Fe3O4:PEEK＝3:8:89的投料比放入入高速搅拌机中以26000r/min的速率搅拌1min后取出。将干燥好的混合物加入到微型混合机(MINILAB)中进行熔融共混，共混温度为380℃，螺杆转速80r/min，挤出后造粒，所得复合材料记作P-C3F8。然后将制得的复合材料放入模具中，在360℃、6MPa下热压成500μm的薄膜，裁剪成适当尺寸的样品。用波导法测试样品在8～12.5GHz频率下得电磁屏蔽性能为19.3dB，特定电磁屏蔽效能可达38.6dB/mm，该复合材料的拉伸强度为110MPa，断裂伸长率为50％，5％热失重温度为547℃。
实施例8
将1.95g六水合三氯化铁，0.57g柠檬酸三钠，溶解到40mL乙二醇中。将6.6g乙酸钠溶解到40mL乙二醇中。将两种溶液在搅拌下混合，然后加入PEI:MWCNTs为1:60的包覆后的碳纳米管0.7g(实施例1制备得到)，超声处理30min。将得到的悬浮液倒入四氟内里的不锈钢反应釜中，加热至200℃并保温10h，反应完成后自然冷却至室温。经过磁析、用乙醇洗涤、80℃下干燥12h，得到Fe3O4纳米粒子沉积的碳纳米管，其质量比为MWCNTs:Fe3O4＝5:4。将制得的改性处理后的碳纳米管与PEEK粉料(MFI＝25g/10min)按照MWCNTs:Fe3O4:PEEK＝5:4:91的投料比放入入高速搅拌机中以26000r/min的速率搅拌1min后取出。将干燥好的混合物加入到微型混合机(MINILAB)中进行熔融共混，共混温度为380℃，螺杆转速80r/min，挤出后造粒，所得复合材料记作P-C5F4。然后将制得的复合材料放入模具中，在360℃、6MPa下热压成500μm的薄膜，裁剪成适当尺寸的样品。用波导法测试样品在8～12.5GHz频率下得电磁屏蔽性能为21.2dB，特定电磁屏蔽效能可达42.4dB/mm，该复合材料的拉伸强度为114MPa，断裂伸长率为50％，5％热失重温度为545℃。
实施例9：
将1.95g六水合三氯化铁，0.57g柠檬酸三钠，溶解到40mL乙二醇中。将6.6g乙酸钠溶解到40mL乙二醇中。将两种溶液在搅拌下混合，然后加入PEI:MWCNTs为1:60的包覆后的碳纳米管0.98g(实施例1制备得到)，超声处理30min。将得到的悬浮液倒入四氟内里的不锈钢反应釜中，加热至200℃并保温10h，反应完成后自然冷却至室温。经过磁析、用乙醇洗涤、80℃下干燥12h，得到Fe3O4纳米粒子沉积的碳纳米管，其质量比为MWCNTs:Fe3O4＝7:4。将制得的改性处理后的碳纳米管与PEEK粉料(MFI＝25g/10min)按照MWCNTs:Fe3O4:PEEK＝7:4:89的投料比放入入高速搅拌机中以26000r/min的速率搅拌1min后取出。将干燥好的混合物加入到微型混合机(MINILAB)中进行熔融共混，共混温度为380℃，螺杆转速80r/min，挤出后造粒，所得复合材料记作P-C3F6。然后将制得的复合材料放入模具中，在360℃、6MPa下热压成500μm的薄膜，裁剪成适当尺寸的样品。用波导法测试样品在8～12.5GHz频率下得电磁屏蔽性能为23.7dB，特定电磁屏蔽效能可达42.4dB/mm，该复合材料的拉伸强度为117MPa，断裂伸长率为46％，5％热失重温度为544℃。
实施例10：
将1.95g六水合三氯化铁，0.57g柠檬酸三钠，溶解到40mL乙二醇中。将6.6g乙酸钠溶解到40mL乙二醇中。将两种溶液在搅拌下混合，然后加入PEI:MWCNTs为1:60的包覆后的碳纳米管1.26g(实施例1制备得到)，超声处理30min。将得到的悬浮液倒入四氟内里的不锈钢反应釜中，加热至200℃并保温10h，反应完成后自然冷却至室温。经过磁析、用乙醇洗涤、80℃下干燥12h，得到Fe3O4纳米粒子沉积的碳纳米管，其质量比为MWCNTs:Fe3O4＝9:4。将制得的改性处理后的碳纳米管与PEEK粉料(MFI＝25g/10min)按照MWCNTs:Fe3O4:PEEK＝9:4:87的投料比放入入高速搅拌机中以26000r/min的速率搅拌1min后取出。将干燥好的混合物加入到微型混合机(MINILAB)中进行熔融共混，共混温度为380℃，螺杆转速80r/min，挤出后造粒，所得复合材料记作P-C9F4。然后将制得的复合材料放入模具中，在360℃、6MPa下热压成500μm的薄膜，裁剪成适当尺寸的样品。用波导法测试样品在8～12.5GHz频率下得电磁屏蔽性能为27.2dB，特定电磁屏蔽效能可达54.4dB/mm，该复合材料的拉伸强度为119MPa，断裂伸长率为43％，5％热失重温度为538℃。

Claims (4)

1.一种基于改性多壁碳纳米管的聚醚醚酮基电磁屏蔽材料的制备方法，其步骤如下：
(1)将聚醚酰亚胺溶解在有机溶剂中，得到聚醚酰亚胺浓度为1.0g/L～1.6g/L的溶液；
(2)在搅拌下，将多壁碳纳米管加入到步骤(1)制备的溶液中，超声处理2～8小时，抽滤，洗涤后将产物在真空、80℃～100℃条件下烘干，得到聚醚酰亚胺包覆的多壁碳纳米管；
(3)将六水合三氯化铁1～3g、柠檬酸三钠0.4～0.6g，溶解到30～50mL乙二醇中；再将乙酸钠5～7g溶解到30～50mL乙二醇中；将上述两种溶液在搅拌下混合均匀，加入0.1～1.6g步骤(2)制得的PEI包覆的多壁碳纳米管，超声处理20～40min；最后将所得的悬浮液在180～220℃条件下水热处理8～10h，磁析、洗涤、烘干后得到沉积有磁性纳米粒子的聚醚酰亚胺包覆的多壁碳纳米管，即改性碳纳米管；
(4)将步骤(3)所得的改性碳纳米管与聚醚醚酮粉料进行预混，并在真空条件下干燥处理；将干燥好的混合物进行挤出造粒，共混温度为360℃～380℃，螺杆转速60～80r/min，制备得到改性碳纳米管质量分数5％～13％、聚醚醚酮质量分数87％～95％的基于改性多壁碳纳米管的聚醚醚酮基电磁屏蔽材料。
2.如权利要求1所述的一种基于改性多壁碳纳米管的聚醚醚酮基电磁屏蔽材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的有机溶剂为二甲基乙酰胺、乙醇、或三氯甲烷。
3.如权利要求1所述的一种基于改性多壁碳纳米管的聚醚醚酮基电磁屏蔽材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中聚醚酰亚胺的用量为多壁碳纳米管质量的0.6％～5％。
4.一种基于改性多壁碳纳米管的聚醚醚酮基电磁屏蔽材料，其特征在于：是由权利要求1、2或3所述的方法制备得到。
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