一种基于聚酯制备具有高效电磁屏蔽性能的NiCuAgWCo-MoS₂复合高熵母粒的方法与流程

本发明涉及一种基于聚酯制备具有高效电磁屏蔽性能的nicuagwco-mos2复合高熵母粒的方法，属于功能材料。

背景技术：

1、随着现代电子通讯技术的快速发展，电磁干扰和电磁辐射问题日益严重。电子设备的高密度、高功率化使得电磁干扰不仅影响设备的正常运行，还可能对人类健康造成威胁。因此，开发高性能的电磁屏蔽材料成为解决电磁污染问题的重要手段。

2、传统的电磁屏蔽材料主要以金属为主，如铝、钢、铁等，但这些材料存在密度大、易腐蚀等缺点，难以满足现代电子设备对轻量化、高性能的要求。近年来，聚合物基复合材料因其轻质、高比强度、易加工等优点受到广泛关注。通过在聚合物基体中添加导电填料，如金属纤维、碳纳米管、石墨烯等，可以显著提高材料的电磁屏蔽性能。

3、目前，聚合物基电磁屏蔽材料的研究主要集中在以下几个方面：开发新的导电填料、结构设计(通过多孔结构、分层结构等设计，优化导电与绝缘层的配置)、加工工艺(溶液混合、熔融混合、3d打印等技术，改善填料分布的均匀性)等；但是导电纳米颗粒由于表面能高，容易发生团聚，导致分散不均匀，影响复合材料的性能；导电纳米颗粒与聚酯基体的相容性较差，容易发生沉降或分离；导电纳米颗粒也有可能影响聚酯体系的黏度，导致加工难度增大；且电磁屏蔽的效果较差，难以满足要求。

技术实现思路

1、[技术问题]

2、聚合物基电磁屏蔽材料存在分散难、相容性差、电磁屏蔽效果差等问题。

3、[技术方案]

4、为了解决上述问题，本发明提供一种基于聚酯制备具有高效电磁屏蔽性能的nicuagwco-mos2复合高熵母粒的方法。具体来说，本发明先基于硫酸镍、硫酸铜、硫酸银、硫酸钨、硫酸钴、层状二硫化钼合成了nicuagwco-mos2纳米粉体；之后采用高速混合机将nicuagwco-mos2纳米粉体和聚酯切片均质混合，通过双螺杆熔融挤出、拉条、冷却、切粒，得到具有高效电磁屏蔽性能的nicuagwco-mos2复合高熵母粒。本发明的母粒黏度适中，适合纺丝，其制备得到的纤维、织物具有优异的电磁屏蔽效果，耐摩擦效果，适合高湿度、高温等特殊环境。

5、本发明的第一个目的是提供一种制备nicuagwco-mos2纳米粉体的方法，包括步骤：

6、(1)将硫酸镍、硫酸铜、硫酸钴溶解于乙二醇水溶液中，升温，再依次加入硫酸银、硫酸钨分散均匀，得到混合溶液；

7、(2)混合溶液水热反应，反应后收集产物、洗涤、干燥，得到混合物；

8、(3)混合物球磨，再加入层状二硫化钼球磨，球磨后洗涤、干燥，得到前驱体粉末；

9、(4)前驱体粉末烧结、冷却、研磨、筛分，得到nicuagwco-mos2高熵合金粉末；

10、其中，硫酸镍、硫酸铜、硫酸银、硫酸钨、硫酸钴的摩尔比为1～1.2：1：0.04～0.05：0.03～0.04：1～1.2；

11、硫酸镍、硫酸铜、硫酸银、硫酸钨、硫酸钴的总质量与乙二醇水溶液、层状二硫化钼的用量比为0.8～1.2g：1～2ml：4～6g。

12、在一种实施方式中，步骤(1)中升温至55～65℃后再依次加入硫酸银、硫酸钨；步骤(1)中乙二醇水溶液由乙二醇和水按照体积比1：1制备得到。

13、在一种实施方式中，步骤(2)中水热反应时180～200℃水热反应18～22h；步骤(3)中球磨是在氩气条件下500～550rpm球磨10～12h后，在加入层状二硫化钼继续球磨5～6h。

14、在一种实施方式中，步骤(4)中烧结是在真空条件下，以1～15℃/min的升温速率将炉温升至350～380℃，保温2.5～3h；再继续升温至400～450℃，保温40～50min。

15、本发明的第二个目的是提供任一上述的方法制备得到的nicuagwco-mos2纳米粉体。

16、本发明的第三个目的是提供上述的nicuagwco-mos2纳米粉体在制备电磁屏蔽材料中的应用，所述电磁屏蔽材料包括复合高熵母粒、聚酯纤维、聚酯织物。

17、本发明的第四个目的是提供一种电磁屏蔽聚酯织物，所述电磁屏蔽聚酯织物含有上述的nicuagwco-mos2纳米粉体。

18、本发明的第五个目的是提供一种同时提高聚酯织物机械性能与电磁屏蔽效能的方法，使用上述的nicuagwco-mos2纳米粉体制备电磁屏蔽聚酯织物，包括步骤：

19、(1)将nicuagwco-mos2纳米粉体与聚酯切片按照质量比10：85～95均质混合，质粒，得到nicuagwco-mos2复合高熵母粒；

20、(2)将nicuagwco-mos2复合高熵母粒与聚酯切片按照质量比70：25～35混合，熔融纺丝，得到含有nicuagwco-mos2粉末的聚酯纤维；

21、(3)含有nicuagwco-mos2粉末的聚酯纤维编织得到电磁屏蔽聚酯织物。

22、在一种实施方式中，步骤(2)中熔融纺丝是280℃下熔融纺丝，在70℃下牵伸，牵伸倍数为3.0；然后在180℃下定型，得到2.22dtex的聚酯纤维。

23、在一种实施方式中，步骤(3)中编织是经纱密度、纬纱密度为273根/10cm、478根/10cm进行平纹编织。

24、[有益效果]

25、本发明制备得到nicuagwco-mos2纳米粉体，并在此基础上，使用基于nicuagwco-mos2纳米粉体制备母粒以及电磁屏蔽聚酯织物；本发明制备得到的母粒黏度适中，适合纺丝，其制备得到的聚酯纤维、聚酯织物具有优异的电磁屏蔽效果，耐摩擦效果，适合高湿度、高温等特殊环境。具体地：

26、(1)本发明基于nicuagwco-mos2纳米粉体制备得到的母粒粘度适中，达到0.6～0.65dl/g；

27、(2)本发明基于nicuagwco-mos2纳米粉体制备得到的电磁屏蔽织物同时具有较好的机械性能与电磁屏蔽效能，拉伸强度达到271.7mpa以上，断裂伸长率达到165％以上，电磁屏蔽效能达到85.5db以上，吸收系数到达0.62。

1.一种制备nicuagwco-mos2纳米粉体的方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中升温至55～65℃后再依次加入硫酸银、硫酸钨；步骤(1)中乙二醇水溶液由乙二醇和水按照体积比1：1制备得到。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中水热反应时180～200℃水热反应18～22h；步骤(3)中球磨是在氩气条件下500～550rpm球磨10～12h后，在加入层状二硫化钼继续球磨5～6h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中烧结是在真空条件下，以1～15℃/min的升温速率将炉温升至350～380℃，保温2.5～3h；再继续升温至400～450℃，保温40～50min。

5.权利要求1～4任一所述的方法制备得到的nicuagwco-mos2纳米粉体。

6.权利要求5所述的nicuagwco-mos2纳米粉体在制备电磁屏蔽材料中的应用，其特征在于，所述电磁屏蔽材料包括复合高熵母粒、聚酯纤维、聚酯织物。

7.一种电磁屏蔽聚酯织物，其特征在于，所述电磁屏蔽聚酯织物含有权利要求6所述的nicuagwco-mos2纳米粉体。

8.一种同时提高聚酯织物机械性能与电磁屏蔽效能的方法，其特征在于，使用权利要求5所述的nicuagwco-mos2纳米粉体制备电磁屏蔽聚酯织物，包括步骤：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(2)中熔融纺丝是280℃下熔融纺丝，在70℃下牵伸，牵伸倍数为3.0；然后在180℃下定型，得到2.22dtex的聚酯纤维。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(3)中编织是经纱密度、纬纱密度为273根/10cm、478根/10cm进行平纹编织。