CN111500150A - 一种二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层及其制法 - Google Patents
一种二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层及其制法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及环氧树脂电磁屏蔽技术领域,且公开了一种二硫化钼‑钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层,包括以下配方原料及组分:改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体、环氧树脂、酸酐固化剂、消泡剂。该一种二硫化钼‑钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层,软磁M型纳米Ni掺杂钡铁氧体BaNi0.3‑0.8Fe11.2‑11.7O19,具有更高的磁性能和磁损耗功能,环氧树脂固化过程中,酸酐固化剂同时与改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体的环氧基团进行开环交联固化反应,改善了与环氧树脂的分散性,避免了团聚和沉降的现象,MoS2纳米花均匀生长在Ni掺杂钡铁氧体的表面,表现出优异的阻抗匹配,使环氧树脂涂层通过介电损耗和磁损耗,有效吸收和衰减电磁波。
Description
技术领域
本发明涉及环氧树脂电磁屏蔽技术领域,具体为一种二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层及其制法。
背景技术
随着由于广播、微波技术和电子信息技术的快速发展,电磁污染已经成为广泛存在与人们的日常生活中,长期接触电磁辐射和电磁波会对人体的免疫系统、生殖系统等造成紊乱,诱发免疫功能下降、记忆力减退等疾病,并且电磁辐射会干扰通信系统、引起易爆物质和电爆兵器控制失灵等,开发吸波损耗大,吸波频带宽,质量轻的电磁屏蔽材料是解决电磁污染问题的有效途径。
目前的电磁屏蔽材料主要有陶瓷系吸波材料、铁系吸波材料和碳系吸波材料等,其中铁氧体如锰锌铁氧体、钡铁氧体等具有优异的磁性能,是一种具有广泛应用前景的磁损耗电磁屏蔽材料,可以将钡铁氧体作为无机填充剂,对有机聚合物材料如丙烯酸树脂、环氧树脂等进行填充改性,赋予材料一定的电磁屏蔽功能,但是单一钡铁氧体的阻抗匹配性能较差,很难通过磁损耗完全屏蔽电磁波和电磁辐射,并且纳米钡铁氧体与环氧树脂的相容性较差,在基体材料中溶液发生团聚和沉降,会影响环氧树脂的力学性能。
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层及其制法,解决了钡铁氧体的阻抗匹配性能和电磁屏蔽性能不高的问题,同时解决了纳米钡铁氧体在环氧树脂容易形成团聚和沉降的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层,包括以下原料及组分:改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体、环氧树脂、酸酐固化剂、消泡剂,质量比为20-60:100:50-80:0.5-2。
优选的,所述二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层制备方法包括以下步骤:
(1)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂、氯化铁、氯化钡和氯化镍、搅拌均匀后加入氢氧化钠,在30-50℃下匀速搅拌反应4-6h,将溶液过滤除去溶剂,使用乙醇洗涤沉淀产物并干燥,置于管式电阻炉中,升温速率为10-20℃/min,升温至900-1000℃,保温煅烧2-3h,制备得到纳米Ni掺杂钡铁氧体。
(2)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和纳米Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入表面活性剂十二烷基硫酸钠、(NH4)6Mo7O24和硫脲,搅拌均匀后将溶液倒入水热反应釜中,并置于反应釜烘箱中,加热至170-190℃,反应20-30h,将溶液过滤、使用蒸馏水和乙醇洗涤固体沉淀产物并干燥,制备得到缺陷型MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体。
(3)向反应瓶中加入乙醇和蒸馏水混合溶剂,加入缺陷型MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入硅烷偶联剂,在60-80℃下匀速搅拌反应5-10h,过滤除去溶剂,使用乙醇洗涤固体产物并干燥,制备得到环氧基团修饰的改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体。
(4)向反应瓶中加入丙酮溶剂和环氧基团修饰的改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入环氧树脂、酸酐固化剂和消泡剂,搅拌均匀后将物料置于模具中流延成膜,进行干燥、压片和热固化成膜过程,制备得到二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层。
优选的,所述步骤(1)中的氯化铁、氯化钡、氯化镍和氢氧化钠的物质的量比为11.2-11.7:1:0.3-0.8:13-20,Ni掺杂钡铁氧体的化学分子式为BaNi0.3-0.8Fe11.2-11.7O19。
优选的,所述纳米Ni掺杂钡铁氧体、表面活性剂十二烷基硫酸钠、(NH4)6Mo7O24和硫脲的质量比为0.6-1.2:0.8-2:10:15-20。
优选的,所述步骤(2)中的反应釜烘箱包括内部固定连接有转动装置、转动装置活动连接有旋转轴、旋转轴固定连接有底座、底座上方设置有反应釜、底座固定连接有弹簧板、弹簧板固定连接有弹簧、弹簧固定连接有限位卡板。
优选的,所述步骤(3)中的硅烷偶联剂为3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或3-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷的任意一种,与缺陷型MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体的质量比为6-10:1。
(三)有益的技术效果
与现有技术相比,本发明具备以下有益的技术效果:
该一种二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层,通过共沉淀法和高温煅烧,制备得到纳米形貌的Ni掺杂钡铁氧体BaNi0.3-0.8Fe11.2-11.7O19,Ni2+占据了部分Fe3+晶格,增加了钡铁氧体的介电实部和介电虚部,降低了矫顽力,促进硬磁性钡铁氧体向软磁M型钡铁氧体转变,整体提高了Ni掺杂钡铁氧体的磁性能和磁损耗功能。
该一种二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层,以纳米Ni掺杂钡铁氧体作为载体,通过(NH4)6Mo7O24和硫脲的物料比,制备得到缺陷型MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体,缺陷型MoS2纳米花具有超高的比表面积,边缘处缺陷结构在热溶剂生长过程中,引入了大量的羟基活性反应位点,很容易与环氧硅烷偶联剂反应,得到环氧基团修饰的改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体,酸酐固化剂同时与改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体的环氧基团,以及环氧树脂的环氧基团进行开环交联固化反应,通过化学键共价接枝作用,改善了MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体与环氧树脂的分散性,避免了MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体在环氧树脂基体中团聚和沉降的现象。
该一种二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层,MoS2纳米花均匀生长在Ni掺杂钡铁氧体的表面,MoS2具有优异的介电性能和介电损耗性能,MoS2纳米花和Ni掺杂钡铁氧体之间会形成界面极化作用和介电弛豫,同时入射电磁波会在二维结构的MoS2纳米花的花瓣状片层之间不断反射和衰减,在协同作用下使MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体表现出优异的阻抗匹配,使环氧树脂涂层通过介电损耗和磁损耗,有效吸收和衰减电磁波。
附图说明
图1是气反应釜烘箱正面示意图;
图2是底座放大示意图;
图3是限位卡板调节示意图。
1-反应釜烘箱;2-转动装置;3-旋转轴;4-底座;5-反应釜;6-弹簧板;7-弹簧;8-限位卡板。
具体实施方式
为实现上述目的,本发明提供如下具体实施方式和实施例:一种二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层,包括以下原料及组分:改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体、环氧树脂、酸酐固化剂、消泡剂,质量比为20-60:100:50-80:0.5-2。
优选的,所述二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层制备方法包括以下步骤:
(1)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂、氯化铁、氯化钡和氯化镍、搅拌均匀后加入氢氧化钠,四者物质的量比为11.2-11.7:1:0.3-0.8:13-20,在30-50℃下匀速搅拌反应4-6h,将溶液过滤除去溶剂,使用乙醇洗涤沉淀产物并干燥,置于管式电阻炉中,升温速率为10-20℃/min,升温至900-1000℃,保温煅烧2-3h,制备得到纳米Ni掺杂钡铁氧体,化学分子式为BaNi0.3-0.8Fe11.2-11.7O19。
(2)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和纳米Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入表面活性剂十二烷基硫酸钠、(NH4)6Mo7O24和硫脲,四者质量比为0.6-1.2:0.8-2:10:15-20,搅拌均匀后将溶液倒入水热反应釜中,并置于反应釜烘箱中,反应釜烘箱包括内部固定连接有转动装置、转动装置活动连接有旋转轴、旋转轴固定连接有底座、底座上方设置有反应釜、底座固定连接有弹簧板、弹簧板固定连接有弹簧、弹簧固定连接有限位卡板,加热至170-190℃,反应20-30h,将溶液过滤、使用蒸馏水和乙醇洗涤固体沉淀产物并干燥,制备得到缺陷型MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体。
(3)向反应瓶中加入乙醇和蒸馏水混合溶剂,加入缺陷型MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入硅烷偶联剂3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或3-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷的任意一种,两者质量比为1:6-10,在60-80℃下匀速搅拌反应5-10h,过滤除去溶剂,使用乙醇洗涤固体产物并干燥,制备得到环氧基团修饰的改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体。
(4)向反应瓶中加入丙酮溶剂和环氧基团修饰的改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入环氧树脂、酸酐固化剂和消泡剂,搅拌均匀后将物料置于模具中流延成膜,进行干燥、压片和热固化成膜过程,制备得到二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层。
实施例1
(1)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂、氯化铁、氯化钡和氯化镍、搅拌均匀后加入氢氧化钠,四者物质的量比为11.7:1:0.3:13,在30℃下匀速搅拌反应4h,将溶液过滤除去溶剂,使用乙醇洗涤沉淀产物并干燥,置于管式电阻炉中,升温速率为10℃/min,升温至900℃,保温煅烧2h,制备得到纳米Ni掺杂钡铁氧体,化学分子式为BaNi0.3Fe11.7O19。
(2)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和纳米Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入表面活性剂十二烷基硫酸钠、(NH4)6Mo7O24和硫脲,四者质量比为0.6:0.8:10:15,搅拌均匀后将溶液倒入水热反应釜中,并置于反应釜烘箱中,反应釜烘箱包括内部固定连接有转动装置、转动装置活动连接有旋转轴、旋转轴固定连接有底座、底座上方设置有反应釜、底座固定连接有弹簧板、弹簧板固定连接有弹簧、弹簧固定连接有限位卡板,加热至170℃,反应20h,将溶液过滤、使用蒸馏水和乙醇洗涤固体沉淀产物并干燥,制备得到缺陷型MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体。
(3)向反应瓶中加入乙醇和蒸馏水混合溶剂,加入缺陷型MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入硅烷偶联剂3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷,两者质量比为1:6,在60℃下匀速搅拌反应5h,过滤除去溶剂,使用乙醇洗涤固体产物并干燥,制备得到环氧基团修饰的改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体。
(4)向反应瓶中加入丙酮溶剂和环氧基团修饰的改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入环氧树脂、酸酐固化剂和消泡剂,四者质量比为20:100:50:0.5,搅拌均匀后将物料置于模具中流延成膜,进行干燥、压片和热固化成膜过程,制备得到二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层1。
实施例2
(1)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂、氯化铁、氯化钡和氯化镍、搅拌均匀后加入氢氧化钠,四者物质的量比为11.6:1:0.4:15,在50℃下匀速搅拌反应6h,将溶液过滤除去溶剂,使用乙醇洗涤沉淀产物并干燥,置于管式电阻炉中,升温速率为15℃/min,升温至980℃,保温煅烧3h,制备得到纳米Ni掺杂钡铁氧体,化学分子式为BaNi0.4Fe11.6O19。
(2)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和纳米Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入表面活性剂十二烷基硫酸钠、(NH4)6Mo7O24和硫脲,四者质量比为0.9:1.4:10:17,搅拌均匀后将溶液倒入水热反应釜中,并置于反应釜烘箱中,反应釜烘箱包括内部固定连接有转动装置、转动装置活动连接有旋转轴、旋转轴固定连接有底座、底座上方设置有反应釜、底座固定连接有弹簧板、弹簧板固定连接有弹簧、弹簧固定连接有限位卡板,加热至180℃,反应25h,将溶液过滤、使用蒸馏水和乙醇洗涤固体沉淀产物并干燥,制备得到缺陷型MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体。
(3)向反应瓶中加入乙醇和蒸馏水混合溶剂,加入缺陷型MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入3-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷,两者质量比为1:7,在80℃下匀速搅拌反应10h,过滤除去溶剂,使用乙醇洗涤固体产物并干燥,制备得到环氧基团修饰的改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体。
(4)向反应瓶中加入丙酮溶剂和环氧基团修饰的改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入环氧树脂、酸酐固化剂和消泡剂,四者质量比为30:100:58:0.8,搅拌均匀后将物料置于模具中流延成膜,进行干燥、压片和热固化成膜过程,制备得到二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层2。
实施例3
(1)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂、氯化铁、氯化钡和氯化镍、搅拌均匀后加入氢氧化钠,四者物质的量比为11.4:1:0.6:18,在40℃下匀速搅拌反应5h,将溶液过滤除去溶剂,使用乙醇洗涤沉淀产物并干燥,置于管式电阻炉中,升温速率为15℃/min,升温至950℃,保温煅烧2.5h,制备得到纳米Ni掺杂钡铁氧体,化学分子式为BaNi0.6Fe11.4O19。
(2)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和纳米Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入表面活性剂十二烷基硫酸钠、(NH4)6Mo7O24和硫脲,四者质量比为1:1.6:10:18.5,搅拌均匀后将溶液倒入水热反应釜中,并置于反应釜烘箱中,反应釜烘箱包括内部固定连接有转动装置、转动装置活动连接有旋转轴、旋转轴固定连接有底座、底座上方设置有反应釜、底座固定连接有弹簧板、弹簧板固定连接有弹簧、弹簧固定连接有限位卡板,加热至180℃,反应25h,将溶液过滤、使用蒸馏水和乙醇洗涤固体沉淀产物并干燥,制备得到缺陷型MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体。
(3)向反应瓶中加入乙醇和蒸馏水混合溶剂,加入缺陷型MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入3-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷,两者质量比为1:9,在70℃下匀速搅拌反应8h,过滤除去溶剂,使用乙醇洗涤固体产物并干燥,制备得到环氧基团修饰的改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体。
(4)向反应瓶中加入丙酮溶剂和环氧基团修饰的改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入环氧树脂、酸酐固化剂和消泡剂,四者质量比为45:100:70:1.8,搅拌均匀后将物料置于模具中流延成膜,进行干燥、压片和热固化成膜过程,制备得到二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层3。
实施例4
(1)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂、氯化铁、氯化钡和氯化镍、搅拌均匀后加入氢氧化钠,四者物质的量比为11.2:1:0.8:20,在50℃下匀速搅拌反应6h,将溶液过滤除去溶剂,使用乙醇洗涤沉淀产物并干燥,置于管式电阻炉中,升温速率为20℃/min,升温至1000℃,保温煅烧3h,制备得到纳米Ni掺杂钡铁氧体,化学分子式为BaNi0.8Fe11.2O19。
(2)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和纳米Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入表面活性剂十二烷基硫酸钠、(NH4)6Mo7O24和硫脲,四者质量比为1.2:2:10:20,搅拌均匀后将溶液倒入水热反应釜中,并置于反应釜烘箱中,反应釜烘箱包括内部固定连接有转动装置、转动装置活动连接有旋转轴、旋转轴固定连接有底座、底座上方设置有反应釜、底座固定连接有弹簧板、弹簧板固定连接有弹簧、弹簧固定连接有限位卡板,加热至190℃,反应30h,将溶液过滤、使用蒸馏水和乙醇洗涤固体沉淀产物并干燥,制备得到缺陷型MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体。
(3)向反应瓶中加入乙醇和蒸馏水混合溶剂,加入缺陷型MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入硅烷偶联剂3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷,两者质量比为1:10,在80℃下匀速搅拌反应10h,过滤除去溶剂,使用乙醇洗涤固体产物并干燥,制备得到环氧基团修饰的改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体。
(4)向反应瓶中加入丙酮溶剂和环氧基团修饰的改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入环氧树脂、酸酐固化剂和消泡剂,四者质量比为60:100:80:2,搅拌均匀后将物料置于模具中流延成膜,进行干燥、压片和热固化成膜过程,制备得到二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层4。
对比例1
(1)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂、氯化铁、氯化钡和氯化镍、搅拌均匀后加入氢氧化钠,四者物质的量比为11.9:1:0.1:12,在50℃下匀速搅拌反应4h,将溶液过滤除去溶剂,使用乙醇洗涤沉淀产物并干燥,置于管式电阻炉中,升温速率为20℃/min,升温至850℃,保温煅烧4h,制备得到纳米Ni掺杂钡铁氧体,化学分子式为BaNi0.1Fe11.9O19。
(2)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和纳米Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入表面活性剂十二烷基硫酸钠、(NH4)6Mo7O24和硫脲,四者质量比为2:0.5:10:12,搅拌均匀后将溶液倒入水热反应釜中,并置于反应釜烘箱中,反应釜烘箱包括内部固定连接有转动装置、转动装置活动连接有旋转轴、旋转轴固定连接有底座、底座上方设置有反应釜、底座固定连接有弹簧板、弹簧板固定连接有弹簧、弹簧固定连接有限位卡板,加热至190℃,反应20h,将溶液过滤、使用蒸馏水和乙醇洗涤固体沉淀产物并干燥,制备得到缺陷型MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体。
(3)向反应瓶中加入乙醇和蒸馏水混合溶剂,加入缺陷型MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入硅烷偶联剂3-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷,两者质量比为1:4,在80℃下匀速搅拌反应6h,过滤除去溶剂,使用乙醇洗涤固体产物并干燥,制备得到环氧基团修饰的改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体。
(4)向反应瓶中加入丙酮溶剂和环氧基团修饰的改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入环氧树脂、酸酐固化剂和消泡剂,四者质量比为10:100:40:3,搅拌均匀后将物料置于模具中流延成膜,进行干燥、压片和热固化成膜过程,制备得到二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽对比涂层1。
将实施例1-5中二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层压制成厚度为2mm的薄膜,使用使用N5224A矢量网络分析仪测试涂膜的电磁参数和电磁屏蔽性能,测试标准为GB/T 25471-2010和GB/T 35575-2017。
综上所述,该一种二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层,通过共沉淀法和高温煅烧,制备得到纳米形貌的Ni掺杂钡铁氧体BaNi0.3-0.8Fe11.2-11.7O19,Ni2+占据了部分Fe3+晶格,增加了钡铁氧体的介电实部和介电虚部,降低了矫顽力,促进硬磁性钡铁氧体向软磁M型钡铁氧体转变,整体提高了Ni掺杂钡铁氧体的磁性能和磁损耗功能。
以纳米Ni掺杂钡铁氧体作为载体,通过(NH4)6Mo7O24和硫脲的物料比,制备得到缺陷型MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体,缺陷型MoS2纳米花具有超高的比表面积,边缘处缺陷结构在热溶剂生长过程中,引入了大量的羟基活性反应位点,很容易与环氧硅烷偶联剂反应,得到环氧基团修饰的改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体,酸酐固化剂同时与改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体的环氧基团,以及环氧树脂的环氧基团进行开环交联固化反应,通过化学键共价接枝作用,改善了MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体与环氧树脂的分散性,避免了MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体在环氧树脂基体中团聚和沉降的现象。
MoS2纳米花均匀生长在Ni掺杂钡铁氧体的表面,MoS2具有优异的介电性能和介电损耗性能,MoS2纳米花和Ni掺杂钡铁氧体之间会形成界面极化作用和介电弛豫,同时入射电磁波会在二维结构的MoS2纳米花的花瓣状片层之间不断反射和衰减,在协同作用下使MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体表现出优异的阻抗匹配,使环氧树脂涂层通过介电损耗和磁损耗,有效吸收和衰减电磁波。
Claims (6)
1.一种二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层,包括以下原料及组分,其特征在于:改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体、环氧树脂、酸酐固化剂、消泡剂,质量比为20-60:100:50-80:0.5-2。
2.根据权利要求1所述的一种二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层,其特征在于:所述二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层制备方法包括以下步骤:
(1)向蒸馏水溶剂中加入氯化铁、氯化钡和氯化镍、搅拌均匀后加入氢氧化钠,在30-50℃下反应4-6h,过滤、洗涤并干燥,置于管式电阻炉中,升温速率为10-20℃/min,升温至900-1000℃,保温煅烧2-3h,制备得到纳米Ni掺杂钡铁氧体;
(2)向蒸馏水溶剂中加入纳米Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入表面活性剂十二烷基硫酸钠、(NH4)6Mo7O24和硫脲,搅拌均匀后将溶液倒入水热反应釜中,并置于反应釜烘箱中,加热至170-190℃,反应20-30h,过滤、洗涤并干燥,制备得到缺陷型MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体;
(3)向乙醇和蒸馏水混合溶剂中加入缺陷型MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入硅烷偶联剂,在60-80℃下反应5-10h,过滤溶剂、洗涤并干燥,制备得到环氧基团修饰的改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体;
(4)向丙酮溶剂中加入环氧基团修饰的改性MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体,超声分散均匀后加入环氧树脂、酸酐固化剂和消泡剂,搅拌均匀后将物料置于模具中流延成膜,进行干燥、压片和热固化成膜过程,制备得到二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层。
3.根据权利要求2所述的一种二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层,其特征在于:所述步骤(1)中的氯化铁、氯化钡、氯化镍和氢氧化钠的物质的量比为11.2-11.7:1:0.3-0.8:13-20,Ni掺杂钡铁氧体的化学分子式为BaNi0.3-0.8Fe11.2-11.7O19。
4.根据权利要求2所述的一种二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层,其特征在于:所述纳米Ni掺杂钡铁氧体、表面活性剂十二烷基硫酸钠、(NH4)6Mo7O24和硫脲的质量比为0.6-1.2:0.8-2:10:15-20。
5.根据权利要求2所述的一种二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层,其特征在于:所述步骤(2)中的反应釜烘箱包括内部固定连接有转动装置、转动装置活动连接有旋转轴、旋转轴固定连接有底座、底座上方设置有反应釜、底座固定连接有弹簧板、弹簧板固定连接有弹簧、弹簧固定连接有限位卡板。
6.根据权利要求2所述的一种二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层,其特征在于:所述步骤(3)中的硅烷偶联剂为3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或3-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷的任意一种,与缺陷型MoS2纳米花负载Ni掺杂钡铁氧体的质量比为6-10:1。
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