CN111705515A - 一种石墨/石墨烯/银包玻璃微珠涂层吸波织物的制备方法 - Google Patents

一种石墨/石墨烯/银包玻璃微珠涂层吸波织物的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种石墨/石墨烯/银包玻璃微珠涂层吸波织物的制备方法。选取连续玄武岩纤维织物为基布，利用织物涂层法，在其表面整理石墨、石墨烯和银包玻璃微珠。制备步骤为：(1)基布的准备：将合适大小的基布平整固定在涂层机针板架上。(2)涂料的制备：a称量一定量石墨、石墨烯、银包玻璃微珠和聚氨酯树脂。b设定搅拌器低速搅拌树脂，同时缓慢少量加入功能粒子。待全部加入后，再以高速搅拌30min。c测定涂料粘度，若未达规定范围20000mPa·s～40000mPa·s，需少量多次添加增稠剂。(3)涂层织物的制备：设定涂层厚度为0.6mm～2.4mm，在涂层机上对基布进行涂层整理，置于烘箱内，80℃～230℃烘干40min，取出置于室温下固化24h。经测试，该材料具有优良的吸波性能。

Description

一种石墨/石墨烯/银包玻璃微珠涂层吸波织物的制备方法
技术领域
本发明属于电磁吸波织物技术领域，具体涉及石墨/石墨烯/银包玻璃微珠涂层吸波织物的制备方法。
背景技术
随着电子科学技术的迅速发展，电磁辐射带来了电磁干扰、电磁污染和泄漏等问题。电磁辐射污染的危害主要包括两个方面：对机器设备的干扰和对人体健康的负面影响。一方面，电磁波影响大规模集成电路和微电流电子设备的正常操作，可能引起电子设备的操作障碍。另一方面，如果电磁波长期作用于人体细胞、组织和器官，会导致食欲不振、头晕乏力、精神衰弱、免疫力降低等问题。因此，电磁辐射的防治是当务之急。电磁污染作为一种无法看到的新型污染，已经对人类社会产生了负面影响，引起了许多国家的关注。目前，电磁污染的防治已纳入环保项目之一。
石墨是层状六边形晶体，其中碳原子以sp2杂化方式成键，每层由无数个碳六圆环组成，化学性质稳定，导电性好，是导电损耗型吸波材料。石墨烯是由单层碳原子组成的二维六边形蜂窝状晶体，其碳原子以sp2杂化方式成键，密度低，导电性好，化学性质稳定，是介电损耗型吸波材料。银包玻璃微珠是银包覆玻璃微珠的壳核结构，导电性好、质量小、密度低、粒径分布广、成本低廉，广泛应用于导电、屏蔽材料的填料。
连续玄武岩纤维织物是由玄武岩纤维纱编织而成的织物，具有力学性能优异、耐高温、耐酸碱、吸湿性低、绝缘性好、绝热隔音性能优异、透波性能良好等优点。有关将吸波功能粒子整理到常见的纤维素纤维织物(如棉织物)或合成纤维织物(如涤纶织物)上的研究较多，整理到连续玄武岩纤维织物以制备电磁吸波材料的研究较少。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供了一种石墨/石墨烯/银包玻璃微珠涂层吸波织物的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种石墨/石墨烯/银包玻璃微珠涂层吸波织物的制备方法，包括以下步骤：
(1)基布的准备：按要求准备合适大小的布料，将其平整地固定在涂层机针板架上，调整至合适张力。
(2)涂料的制备：a称量一定量的功能粒子(在本次研究中为石墨、石墨烯和银包玻璃微珠的混合物)和聚氨酯树脂。b将盛有聚氨酯树脂的烧杯加持固定于搅拌器上，设定搅拌器以低速(约600rad/min)运转用以搅拌树脂，期间缓慢少量地向树脂中加入功能粒子，待功能粒子完全加入后，再加入一定量的增稠剂得混合物料。接着设定搅拌器以高速(约2000rad/min)运转，充分搅拌以上混合物料30min以保证混合均匀。c对步骤b所得搅拌均匀的涂料进行粘度测定，若未达到规定范围20000mPa·s～40000mPa·s，需在低速(约600rad/min)搅拌状态下少量多次添加增稠剂直至粘度达标，即得所需涂料。
(3)涂层织物的制备：设定涂层厚度为0.6mm～2.4mm，将步骤(2)所制备的吸波涂料在涂层机上对步骤(1)所准备的基布进行涂层整理，将涂层织物置于烘箱内，于80℃～230℃下烘干40min后取出置于室温下固化24h。
所述的基布为连续玄武岩纤维织物。
所述的石墨功能粒子含量(相对聚氨酯质量百分比)为0％、3.33％、6.66％、8％、10％、13.33％、16.66％、20％、30％、40％中的一种。
所述的石墨烯功能粒子含量(相对聚氨酯质量百分比)为0％、3.33％、6.66％、8％、10％、13.33％、16％、16.66％、24％中的一种。
所述的银包玻璃微珠功能粒子含量(相对聚氨酯质量百分比)为0％、3.33％、4％、6.66％、8％、10％、12％、13.33％、16％、16.66％中的一种。
本发明的优点：
单一功能粒子种类的吸波涂层难以满足宽频带要求且吸波性能不好，本发明将三种不同种类的功能粒子复合涂覆到连续玄武岩纤维织物，不仅拓宽了吸收频带，增强了吸波性能，而且增强了涂层织物的机械性能和化学稳定性，为电磁防护服面料的开发提供参考。
附图说明
图1为本发明中石墨/石墨烯/银包玻璃微珠涂层吸波织物的制备流程图。
图2为实施例所制得的石墨/石墨烯/银包玻璃微珠涂层吸波织物的吸波性能检测图。
具体实施方式
本发明提供了一种石墨/石墨烯/银包玻璃微珠涂层吸波织物的制备方法，下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
实施例1
一种石墨/石墨烯/银包玻璃微珠涂层吸波织物的制备方法，包括以下步骤：
(1)基布的准备：按要求准备合适大小的布料，将其平整地固定在涂层机针板架上，调整至合适张力。
(2)涂料的制备：a称量一定量的功能粒子(在本次研究中为石墨、石墨烯和银包玻璃微珠的混合物)和聚氨酯树脂。b将盛有聚氨酯树脂的烧杯加持固定于搅拌器上，设定搅拌器以低速(约600rad/min)运转用以搅拌树脂，期间缓慢少量地向树脂中加入功能粒子，待功能粒子完全加入后，再加入一定量的增稠剂得混合物料。接着设定搅拌器以高速(约2000rad/min)运转，充分搅拌以上混合物料30min以保证混合均匀。c对步骤b所得搅拌均匀的涂料进行粘度测定，若未达到规定范围30000mPa·s，需在低速(约600rad/min)搅拌状态下少量多次添加增稠剂直至粘度达标，即得所需涂料。
(3)涂层织物的制备：设定涂层厚度为1.2mm，将步骤(2)所制备的吸波涂料在涂层机上对步骤(1)所准备的基布进行涂层整理，将涂层织物置于烘箱内，于80℃下烘干40min后取出置于室温下固化24h。
所述的基布为连续玄武岩纤维织物。
所述的石墨、石墨烯和银包玻璃微珠的含量(相对聚氨酯质量百分比)均为16.66％。
实施例2
一种石墨/石墨烯/银包玻璃微珠涂层吸波织物的制备方法，包括以下步骤：
(1)基布的准备：按要求准备合适大小的布料，将其平整地固定在涂层机针板架上，调整至合适张力。
(2)涂料的制备：a称量一定量的功能粒子(在本次研究中为石墨、石墨烯和银包玻璃微珠的混合物)和聚氨酯树脂。b将盛有聚氨酯树脂的烧杯加持固定于搅拌器上，设定搅拌器以低速(约600rad/min)运转用以搅拌树脂，期间缓慢少量地向树脂中加入功能粒子，待功能粒子完全加入后，再加入一定量的增稠剂得混合物料。接着设定搅拌器以高速(约2000rad/min)运转，充分搅拌以上混合物料30min以保证混合均匀。c对步骤b所得搅拌均匀的涂料进行粘度测定，若未达到规定范围30000mPa·s，需在低速(约600rad/min)搅拌状态下少量多次添加增稠剂直至粘度达标，即得所需涂料。
(3)涂层织物的制备：设定涂层厚度为2.4mm，将步骤(2)所制备的吸波涂料在涂层机上对步骤(1)所准备的基布进行涂层整理，将涂层织物置于烘箱内，于80℃下烘干40min后取出置于室温下固化24h。
所述的基布为连续玄武岩纤维织物。
所述的石墨、石墨烯和银包玻璃微珠的含量(相对聚氨酯质量百分比)均为13.33％。
实施例3
一种石墨/石墨烯/银包玻璃微珠涂层吸波织物的制备方法，包括以下步骤：
(1)基布的准备：按要求准备合适大小的布料，将其平整地固定在涂层机针板架上，调整至合适张力。
(2)涂料的制备：a称量一定量的功能粒子(在本次研究中为石墨、石墨烯和银包玻璃微珠的混合物)和聚氨酯树脂。b将盛有聚氨酯树脂的烧杯加持固定于搅拌器上，设定搅拌器以低速(约600rad/min)运转用以搅拌树脂，期间缓慢少量地向树脂中加入功能粒子，待功能粒子完全加入后，再加入一定量的增稠剂得混合物料。接着设定搅拌器以高速(约2000rad/min)运转，充分搅拌以上混合物料30min以保证混合均匀。c对步骤b所得搅拌均匀的涂料进行粘度测定，若未达到规定范围30000mPa·s，需在低速(约600rad/min)搅拌状态下少量多次添加增稠剂直至粘度达标，即得所需涂料。
(3)涂层织物的制备：设定涂层厚度为1.2mm，将步骤(2)所制备的吸波涂料在涂层机上对步骤(1)所准备的基布进行涂层整理，将涂层织物置于烘箱内，于130℃下烘干40min后取出置于室温下固化24h。
所述的基布为连续玄武岩纤维织物。
所述的石墨、石墨烯和银包玻璃微珠的含量(相对聚氨酯质量百分比)均为13.33％。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种石墨/石墨烯/银包玻璃微珠涂层吸波织物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)基布的准备：按要求准备合适大小的布料，将其平整地固定在涂层机针板架上，调整至合适张力。
(2)涂料的制备：a称量一定量的功能粒子(在本次研究中为石墨、石墨烯和银包玻璃微珠的混合物)和聚氨酯树脂。b将盛有聚氨酯树脂的烧杯加持固定于搅拌器上，设定搅拌器以低速(约600rad/min)运转用以搅拌树脂，期间缓慢少量地向树脂中加入功能粒子，待功能粒子完全加入后，再加入一定量的增稠剂得混合物料。接着设定搅拌器以高速(约2000rad/min)运转，充分搅拌以上混合物料30min以保证混合均匀。c对步骤b所得搅拌均匀的涂料进行粘度测定，若未达到规定范围20000mPa·s～40000mPa·s，需在低速(约600rad/min)搅拌状态下少量多次添加增稠剂直至粘度达标，即得所需涂料。
(3)涂层织物的制备：设定涂层厚度为0.6mm～2.4mm，将步骤(2)所制备的吸波涂料在涂层机上对步骤(1)所准备的基布进行涂层整理，将涂层织物置于烘箱内，于80℃～230℃下烘干40min后取出置于室温下固化24h。
2.根据权利要求1所述的石墨/石墨烯/银包玻璃微珠涂层吸波织物，其特征在于，所述的基布为连续玄武岩纤维织物。
3.根据权利要求1所述的石墨/石墨烯/银包玻璃微珠涂层吸波织物，其特征在于，所述的石墨功能粒子含量(相对聚氨酯质量百分比)为0％、3.33％、6.66％、8％、10％、13.33％、16.66％、20％、30％、40％中的一种。
4.根据权利要求1所述的石墨/石墨烯/银包玻璃微珠涂层吸波织物，其特征在于，所述的石墨烯功能粒子含量(相对聚氨酯质量百分比)为0％、3.33％、6.66％、8％、10％、13.33％、16％、16.66％、24％中的一种。
5.根据权利要求1所述的石墨/石墨烯/银包玻璃微珠涂层吸波织物，其特征在于，所述的银包玻璃微珠功能粒子含量(相对聚氨酯质量百分比)为0％、3.33％、4％、6.66％、8％、10％、12％、13.33％、16％、16.66％中的一种。
6.权利要求1-5任一项所述的石墨/石墨烯/银包玻璃微珠涂层吸波织物的制备方法制得的石墨/石墨烯/银包玻璃微珠涂层吸波织物。
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