CN110735362B - 一种电磁屏蔽防护卡用导电纸的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电磁屏蔽防护卡用导电纸的制备方法，包括以下制备步骤：(1)将FeCl3·6H2O和BaCO3溶解于冰醋酸中，再加入乙醇胺和碳酸钠，然后倒入反应釜中，密封加热保温，固体物清洗并烘干后即得钡铁氧体；(2)将的钡铁氧体置于钯活化液中进行活化；(3)将硫酸铜、葡萄糖、抗坏血酸加入到去离子水中溶解，加入g氢氧化钠、甲醛水溶液，溶解后加入活化后的钡铁氧体反应，取出清洗并干燥得到表面镀铜钡铁氧体微粒；(4)将混合浆料、表面镀铜钡铁氧体微粒、羧甲基纤维素CMC以及聚乙烯亚胺混合均匀，疏解后抄造成纸即得电磁屏蔽防护卡用导电纸。本发明制备得到的导电纸具有很好的力学性能和导电性能，具有较高的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及电子材料领域，特别是涉及一种电磁屏蔽防护卡用导电纸的制备方法。
背景技术
随着各种高科技产品以及家用电器电子设备等各类电磁辐射系统的广泛应用，电磁环境已经成为一种无形的污染，电磁污染复杂、恶劣，可以穿透众多物质，长期处于电磁辐射的工作环境中，会对操作人员的健康产生严重危害。电磁辐射还会对电子设备产生干扰作用，影响其正常运转。电磁辐射不仅对人们身心健康造成危害，还对电子设备、电子系统等造成了许多冲击，如果不加以防护，将会带来很多的灾害及事故。利用一些低电阻的导体材料，通过导体材料对电磁能流的反射和引导作用，在导体材料内部产生与源电磁场相反的电流和磁极化，从而可以很好的减弱源电磁场的辐射效果，因此，本发明制备了一种电磁屏蔽防护卡用导电纸，在200MHz-1400MHz范围内都具有很好的电磁屏蔽效应，可以很好的避免或减少近距离操作电子设备时的电磁辐射。
发明内容
要解决的技术问题：
本发明的目的是提供一种电磁屏蔽防护卡用导电纸的制备方法，制备得到的导电纸具有很好的力学性能和导电性能，具有较高的应用价值。
技术方案：
本发明提供了一种电磁屏蔽防护卡用导电纸的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)将5mmoL的FeCl3·6H2O和4mmoL的BaCO3溶解于60mL冰醋酸中，再加入6mL乙醇胺和0.5g碳酸钠，搅拌50-70min，然后将溶液倒入聚四氟乙烯内衬的反应釜中，密封，加热至180-220℃，保温14-18h后，自然冷却至室温，抽滤，将固体物用去离子水冲洗5次，然后在真空干燥箱中70-100℃干燥10-14h即得钡铁氧体；
(2)将步骤(1)中制备得到的钡铁氧体置于钯活化液中，300-400W超声活化10-20min，过滤分离，再用去离子水清洗干净得到活化后的钡铁氧体备用；
(3)将1.6g硫酸铜、2.7g葡萄糖、0.04g抗坏血酸加入到88mL去离子水中溶解，加入20g氢氧化钠混合20-40min，再加入12mL的40Wt％的甲醛水溶液，超声搅拌溶解，然后加入步骤(2)中活化后的钡铁氧体1g反应30-50min，取出抽滤分离，用去离子水冲洗5次，40-60℃真空干燥1-3h得到表面镀铜钡铁氧体微粒；
(4)将浓度为10Wt％的混合浆料、表面镀铜钡铁氧体微粒、羧甲基纤维素CMC以及聚乙烯亚胺混合均匀，疏解后用抄片机抄造成纸即得电磁屏蔽防护卡用导电纸。
优选的，所述的一种电磁屏蔽防护卡用导电纸的制备方法，步骤(2)中所述的钯活化液由下述制备方法制备得到：
用10mL浓盐酸将2g的PdCl2溶解，加入100mL去离子水，然后加入0.08g聚丙烯酸铵和0.12g天冬氨酸，搅拌使其充分溶解，转移至烧瓶中，先通入氢气10min，然后升温至60℃，保温反应5h，自然冷却至室温，9000r/min离心10min去除上清液，将沉淀物用去离子水洗涤数6次，然后以去离子水配制成20mg/L的钯活化液。
优选的，所述的一种电磁屏蔽防护卡用导电纸的制备方法，步骤(3)中所述的超声搅拌的功率为500-700W，时间为15-25min。
优选的，所述的一种电磁屏蔽防护卡用导电纸的制备方法，步骤(4)中所述的混合浆料为打浆度30°SR的按木浆和打浆度89°SR的针叶木浆按照重量比1:1混合而成。
优选的，所述的一种电磁屏蔽防护卡用导电纸的制备方法，步骤(4)中浓度为10Wt％的混合浆料、表面镀铜钡铁氧体微粒、羧甲基纤维素CMC以及聚乙烯亚胺的重量比为5:15:0.8:4。
有益效果：
(1)本发明自制了分散性和稳定性较好的钯活化液，能够很好的活化导电微粒钡铁氧体，有利于其表面沉铜。
(2)本发明制备得到的电磁屏蔽防护卡用导电纸在200MHz-1400MHz范围内都具有很好的电磁屏蔽效应，可以很好的避免或减少近距离操作电子设备时的电磁辐射。
(3)本发明提供的一种电磁屏蔽防护卡用导电纸的制备方法，丰富了导电纸的制备方法，制备得到的导电纸具有很好的力学性能和导电性能，具有较高的应用价值。
具体实施方式
下面的实施例可使本专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1-5和对比例2中的钯活化液由下述制备方法制备得到：
用10mL浓盐酸将2g的PdCl2溶解，加入100mL去离子水，然后加入0.08g聚丙烯酸铵和0.12g天冬氨酸，搅拌使其充分溶解，转移至烧瓶中，先通入氢气10min，然后升温至60℃，保温反应5h，自然冷却至室温，9000r/min离心10min去除上清液，将沉淀物用去离子水洗涤数6次，然后以去离子水配制成20mg/l的钯活化液。
实施例1
(1)将5mmoL的FeCl3·6H2O和4mmoL的BaCO3溶解于60mL冰醋酸中，再加入6mL乙醇胺和0.5g碳酸钠，搅拌70min，然后将溶液倒入聚四氟乙烯内衬的反应釜中，密封，加热至180℃，保温18h后，自然冷却至室温，抽滤，将固体物用去离子水冲洗5次，然后在真空干燥箱中70℃干燥14h即得钡铁氧体；
(2)将步骤(1)中制备得到的钡铁氧体置于钯活化液中，300W超声活化20min，过滤分离，再用去离子水清洗干净得到活化后的钡铁氧体备用；
(3)将1.6g硫酸铜、2.7g葡萄糖、0.04g抗坏血酸加入到88mL去离子水中溶解，加入20g氢氧化钠混合20min，再加入12mL的40Wt％的甲醛水溶液，超声搅拌溶解，功率为700W，时间为15min，然后加入步骤(2)中活化后的钡铁氧体1g反应50min，取出抽滤分离，用去离子水冲洗5次，40℃真空干燥3h得到表面镀铜钡铁氧体微粒；
(4)将浓度为10Wt％的混合浆料、表面镀铜钡铁氧体微粒、羧甲基纤维素CMC以及聚乙烯亚胺按照重量比5:15:0.8:4混合均匀，疏解后用Tappi抄片机抄造成纸，定量为60g/m2，即得电磁屏蔽防护卡用导电纸。
所述的混合浆料为打浆度30°SR的按木浆和打浆度89°SR的针叶木浆按照重量比1:1混合而成。
实施例2
(1)将5mmoL的FeCl3·6H2O和4mmoL的BaCO3溶解于60mL冰醋酸中，再加入6mL乙醇胺和0.5g碳酸钠，搅拌50min，然后将溶液倒入聚四氟乙烯内衬的反应釜中，密封，加热至220℃，保温14h后，自然冷却至室温，抽滤，将固体物用去离子水冲洗5次，然后在真空干燥箱中100℃干燥10h即得钡铁氧体；
(2)将步骤(1)中制备得到的钡铁氧体置于钯活化液中，400W超声活化10min，过滤分离，再用去离子水清洗干净得到活化后的钡铁氧体备用；
(3)将1.6g硫酸铜、2.7g葡萄糖、0.04g抗坏血酸加入到88mL去离子水中溶解，加入20g氢氧化钠混合40min，再加入12mL的40Wt％的甲醛水溶液，超声搅拌溶解，功率为500W，时间为25min，然后加入步骤(2)中活化后的钡铁氧体1g反应30min，取出抽滤分离，用去离子水冲洗5次，60℃真空干燥1h得到表面镀铜钡铁氧体微粒；
(4)将浓度为10Wt％的混合浆料、表面镀铜钡铁氧体微粒、羧甲基纤维素CMC以及聚乙烯亚胺按照重量比5:15:0.8:4混合均匀，疏解后用Tappi抄片机抄造成纸，定量为60g/m2，即得电磁屏蔽防护卡用导电纸。
所述的混合浆料为打浆度30°SR的按木浆和打浆度89°SR的针叶木浆按照重量比1:1混合而成。
实施例3
(1)将5mmoL的FeCl3·6H2O和4mmoL的BaCO3溶解于60mL冰醋酸中，再加入6mL乙醇胺和0.5g碳酸钠，搅拌65min，然后将溶液倒入聚四氟乙烯内衬的反应釜中，密封，加热至190℃，保温17h后，自然冷却至室温，抽滤，将固体物用去离子水冲洗5次，然后在真空干燥箱中80℃干燥13h即得钡铁氧体；
(2)将步骤(1)中制备得到的钡铁氧体置于钯活化液中，340W超声活化16min，过滤分离，再用去离子水清洗干净得到活化后的钡铁氧体备用；
(3)将1.6g硫酸铜、2.7g葡萄糖、0.04g抗坏血酸加入到88mL去离子水中溶解，加入20g氢氧化钠混合25min，再加入12mL的40Wt％的甲醛水溶液，超声搅拌溶解，功率为650W，时间为18min，然后加入步骤(2)中活化后的钡铁氧体1g反应45min，取出抽滤分离，用去离子水冲洗5次，45℃真空干燥2.5h得到表面镀铜钡铁氧体微粒；
(4)将浓度为10Wt％的混合浆料、表面镀铜钡铁氧体微粒、羧甲基纤维素CMC以及聚乙烯亚胺按照重量比5:15:0.8:4混合均匀，疏解后用Tappi抄片机抄造成纸，定量为60g/m2，即得电磁屏蔽防护卡用导电纸。
所述的混合浆料为打浆度30°SR的按木浆和打浆度89°SR的针叶木浆按照重量比1:1混合而成。
实施例4
(1)将5mmoL的FeCl3·6H2O和4mmoL的BaCO3溶解于60mL冰醋酸中，再加入6mL乙醇胺和0.5g碳酸钠，搅拌55min，然后将溶液倒入聚四氟乙烯内衬的反应釜中，密封，加热至210℃，保温15h后，自然冷却至室温，抽滤，将固体物用去离子水冲洗5次，然后在真空干燥箱中90℃干燥11h即得钡铁氧体；
(2)将步骤(1)中制备得到的钡铁氧体置于钯活化液中，360W超声活化14min，过滤分离，再用去离子水清洗干净得到活化后的钡铁氧体备用；
(3)将1.6g硫酸铜、2.7g葡萄糖、0.04g抗坏血酸加入到88mL去离子水中溶解，加入20g氢氧化钠混合35min，再加入12mL的40Wt％的甲醛水溶液，超声搅拌溶解，功率为550W，时间为22min，然后加入步骤(2)中活化后的钡铁氧体1g反应35min，取出抽滤分离，用去离子水冲洗5次，55℃真空干燥1.5h得到表面镀铜钡铁氧体微粒；
(4)将浓度为10Wt％的混合浆料、表面镀铜钡铁氧体微粒、羧甲基纤维素CMC以及聚乙烯亚胺按照重量比5:15:0.8:4混合均匀，疏解后用Tappi抄片机抄造成纸，定量为60g/m2，即得电磁屏蔽防护卡用导电纸。
所述的混合浆料为打浆度30°SR的按木浆和打浆度89°SR的针叶木浆按照重量比1:1混合而成。
实施例5
(1)将5mmoL的FeCl3·6H2O和4mmoL的BaCO3溶解于60mL冰醋酸中，再加入6mL乙醇胺和0.5g碳酸钠，搅拌60min，然后将溶液倒入聚四氟乙烯内衬的反应釜中，密封，加热至200℃，保温16h后，自然冷却至室温，抽滤，将固体物用去离子水冲洗5次，然后在真空干燥箱中85℃干燥12h即得钡铁氧体；
(2)将步骤(1)中制备得到的钡铁氧体置于钯活化液中，350W超声活化15min，过滤分离，再用去离子水清洗干净得到活化后的钡铁氧体备用；
(3)将1.6g硫酸铜、2.7g葡萄糖、0.04g抗坏血酸加入到88mL去离子水中溶解，加入20g氢氧化钠混合30min，再加入12mL的40Wt％的甲醛水溶液，超声搅拌溶解，功率为600W，时间为20min，然后加入步骤(2)中活化后的钡铁氧体1g反应40min，取出抽滤分离，用去离子水冲洗5次，50℃真空干燥2h得到表面镀铜钡铁氧体微粒；
(4)将浓度为10Wt％的混合浆料、表面镀铜钡铁氧体微粒、羧甲基纤维素CMC以及聚乙烯亚胺按照重量比5:15:0.8:4混合均匀，疏解后用Tappi抄片机抄造成纸，定量为60g/m2，即得电磁屏蔽防护卡用导电纸。
所述的混合浆料为打浆度30°SR的按木浆和打浆度89°SR的针叶木浆按照重量比1:1混合而成。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于钯活化液的制备方法不同。具体地说是：
(1)将5mmoL的FeCl3·6H2O和4mmoL的BaCO3溶解于60mL冰醋酸中，再加入6mL乙醇胺和0.5g碳酸钠，搅拌70min，然后将溶液倒入聚四氟乙烯内衬的反应釜中，密封，加热至180℃，保温18h后，自然冷却至室温，抽滤，将固体物用去离子水冲洗5次，然后在真空干燥箱中70℃干燥14h即得钡铁氧体；
(2)将步骤(1)中制备得到的钡铁氧体置于钯活化液中，300W超声活化20min，过滤分离，再用去离子水清洗干净得到活化后的钡铁氧体备用；
(3)将1.6g硫酸铜、2.7g葡萄糖、0.04g抗坏血酸加入到88mL去离子水中溶解，加入20g氢氧化钠混合20min，再加入12mL的40Wt％的甲醛水溶液，超声搅拌溶解，功率为700W，时间为15min，然后加入步骤(2)中活化后的钡铁氧体1g反应50min，取出抽滤分离，用去离子水冲洗5次，40℃真空干燥3h得到表面镀铜钡铁氧体微粒；
(4)将浓度为10Wt％的混合浆料、表面镀铜钡铁氧体微粒、羧甲基纤维素CMC以及聚乙烯亚胺按照重量比5:15:0.8:4混合均匀，疏解后用Tappi抄片机抄造成纸，定量为60g/m2，即得电磁屏蔽防护卡用导电纸。
所述的混合浆料为打浆度30°SR的按木浆和打浆度89°SR的针叶木浆按照重量比1:1混合而成。
步骤(2)中的钯活化液的制备方法为：
用10mL浓盐酸将2g的PdCl2溶解，加入100mL去离子水，然后加入0.08g聚丙烯酸铵，搅拌使其充分溶解，转移至烧瓶中，先通入氢气10min，然后升温至60℃，保温反应5h，自然冷却至室温，9000r/min离心10min去除上清液，将沉淀物用去离子水洗涤数6次，然后以去离子水配制成20mg/l的钯活化液。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于步骤(4)中混合浆料、表面镀铜钡铁氧体微粒、羧甲基纤维素CMC以及聚乙烯亚胺的用量配比不同。具体地说是：
(1)将5mmoL的FeCl3·6H2O和4mmoL的BaCO3溶解于60mL冰醋酸中，再加入6mL乙醇胺和0.5g碳酸钠，搅拌70min，然后将溶液倒入聚四氟乙烯内衬的反应釜中，密封，加热至180℃，保温18h后，自然冷却至室温，抽滤，将固体物用去离子水冲洗5次，然后在真空干燥箱中70℃干燥14h即得钡铁氧体；
(2)将步骤(1)中制备得到的钡铁氧体置于钯活化液中，300W超声活化20min，过滤分离，再用去离子水清洗干净得到活化后的钡铁氧体备用；
(3)将1.6g硫酸铜、2.7g葡萄糖、0.04g抗坏血酸加入到88mL去离子水中溶解，加入20g氢氧化钠混合20min，再加入12mL的40Wt％的甲醛水溶液，超声搅拌溶解，功率为700W，时间为15min，然后加入步骤(2)中活化后的钡铁氧体1g反应50min，取出抽滤分离，用去离子水冲洗5次，40℃真空干燥3h得到表面镀铜钡铁氧体微粒；
(4)将浓度为10Wt％的混合浆料、表面镀铜钡铁氧体微粒、羧甲基纤维素CMC以及聚乙烯亚胺按照重量比5:15:0.8:2混合均匀，疏解后用Tappi抄片机抄造成纸，定量为60g/m2，即得电磁屏蔽防护卡用导电纸。
所述的混合浆料为打浆度30°SR的按木浆和打浆度89°SR的针叶木浆按照重量比1:1混合而成。
将实施例1-5和对比例1-2中制备得到的导电纸进行性能测试，导电率测试采用四探针法，使用ST-2258C型四探针电阻率测试仪测试，抗张强度采用抗张强度试验仪进行测试，电磁屏蔽性能通过矢量网络分析仪测试，测试结果见下表：
表1
表2
由测试结果可知，本发明制备得到的电磁屏蔽防护卡用导电纸具有很好的力学性能和导电性能。实施例5中的制备方法是本发明中的最佳制备方法，按照实施例5中制备方法制备得到的导电纸抗张强度为40.63N·m·g-1，电阻率0.16Ω·cm，在200MHz-1400MHz范围内都具有很好的电磁屏蔽效应。
本发明制备了磁性较好的钡铁氧体，并在其表面镀铜，进一步提高其磁性能。钯活化液的处理，可以使钡铁氧体表面更好的镀铜，钯活化液制备过程中，天冬氨酸的添加可以提高其稳定性，使其不易沉降，从而更好的发挥作用。
本发明中将混合浆料、表面镀铜钡铁氧体微粒、羧甲基纤维素CMC以及聚乙烯亚胺混合制备了导电纸，聚乙烯亚胺可以提高纸张对表面镀铜钡铁氧体微粒的留着率，使得纸张中表面镀铜钡铁氧体微粒的堆叠和连接更加紧密，形成致密的导电网络，从而导电纸的导电性能得到提高。
Claims (4)
1.一种电磁屏蔽防护卡用导电纸的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)将5mmoL的FeCl3·6H2O和4mmoL的BaCO3溶解于60mL冰醋酸中，再加入6mL乙醇胺和0.5g碳酸钠，搅拌50-70min，然后将溶液倒入聚四氟乙烯内衬的反应釜中，密封，加热至180-220℃，保温14-18h后，自然冷却至室温，抽滤，将固体物用去离子水冲洗5次，然后在真空干燥箱中70-100℃干燥10-14h即得钡铁氧体；
(2)将步骤(1)中制备得到的钡铁氧体置于钯活化液中，300-400W超声活化10-20min，过滤分离，再用去离子水清洗干净得到活化后的钡铁氧体备用，所述的钯活化液由下述制备方法制备得到：用10mL浓盐酸将2g的PdCl2溶解，加入100mL去离子水，然后加入0.08g聚丙烯酸铵和0.12g天冬氨酸，搅拌使其充分溶解，转移至烧瓶中，先通入氢气10min，然后升温至60℃，保温反应5h，自然冷却至室温，9000r/min离心10min去除上清液，将沉淀物用去离子水洗涤数6次，然后以去离子水配制成20mg/L的钯活化液；
(3)将1.6g硫酸铜、2.7g葡萄糖、0.04g抗坏血酸加入到88mL去离子水中溶解，加入20g氢氧化钠混合20-40min，再加入12mL的40wt％的甲醛水溶液，超声搅拌溶解，然后加入步骤(2)中活化后的钡铁氧体1g反应30-50min，取出抽滤分离，用去离子水冲洗5次，40-60℃真空干燥1-3h得到表面镀铜钡铁氧体微粒；
(4)将浓度为10wt％的混合浆料、表面镀铜钡铁氧体微粒、羧甲基纤维素CMC以及聚乙烯亚胺混合均匀，疏解后用抄片机抄造成纸即得电磁屏蔽防护卡用导电纸。
2.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽防护卡用导电纸的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述的超声搅拌的功率为500-700W，时间为15-25min。
3.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽防护卡用导电纸的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述的混合浆料为打浆度30°SR的按木浆和打浆度89°SR的针叶木浆按照重量比1:1混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽防护卡用导电纸的制备方法，其特征在于，步骤(4)中浓度为10wt％的混合浆料、表面镀铜钡铁氧体微粒、羧甲基纤维素CMC以及聚乙烯亚胺的重量比为5:15:0.8:4。
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