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

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

背景技术：

1、聚烯烃(如聚乙烯、聚丙烯等)是一类重要的高分子材料，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性和加工性能，广泛应用于包装、电子、汽车等领域。然而，聚烯烃本身是非导电材料，电磁屏蔽性能较差，限制了其在电子设备电磁防护领域的应用。

2、常规制备电磁屏蔽的聚烯烃材料的方法有熔融共混、机械共混、表面改性、原位聚合等方法。熔融共混是将聚烯烃基体与导电填料(如金属粉末、碳材料等)在高温下熔融混合，通过双螺杆挤出机等设备进行混合和造粒，虽然工艺简单；但是分散很难，很容易出现团聚现象。机械共混是通过机械搅拌或球磨等方法，将导电填料与聚烯烃粉末混合均匀，再进行热压成型；可以精确控制配比，但是混合效果差、效果低。表面改性是对导电填料进行表面处理(如偶联剂处理)，提高其与聚烯烃基体的相容性，然后通过熔融共混或机械共混制备；虽然可以改善填料的分散性和界面结合强度，但是工艺复杂，很难大规模使用。原位聚合是在聚烯烃基体中直接生成导电填料(如原位生成碳纳米管或石墨烯)，然后通过熔融共混制备；虽然分散效果好，但是条件很难控制，工艺复杂。

3、所以，亟需寻找一种填料分散好、电磁屏蔽效果好的聚烯烃材料。

技术实现思路

1、[技术问题]

2、常规制备得到的电磁屏蔽的聚烯烃材料存在填料分散不均匀、界面相容性差、制备工艺复杂、性能提升有限、成本较高。

3、[技术方案]

4、为了解决上述问题，本发明提供了一种基于聚烯烃制备具有高效电磁屏蔽性能nicuagwco-mos2复合高熵母粒的方法。具体的，本发明将nicuagwco-mos2纳米粉体、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、聚乙烯蜡进行高速混合，得到混合物；之后，将混合物和聚烯烃树脂混合，放入高速捏合机中，在100-150rpm、160-210℃下捏合1-5分钟，出料，得到无料；再将物料放入双螺杆挤出造粒机中，控制双螺杆转速50-150rpm，温度为180-240℃，挤出成型，切粒、干燥，得到具有高效电磁屏蔽性能nicuagwco-mos2复合高熵母粒。将本发明的具有高效电磁屏蔽性能nicuagwco-mos2复合高熵母粒进行纺丝、织造，得到织物。本发明得到的织物具有良好的电磁屏蔽性能，耐摩擦性能，耐水洗性能，且力学性能优异。

5、本发明的第一个目的是提供一种制备电磁屏蔽聚烯烃母粒的方法，使用nicuagwco-mos2纳米粉体制备电磁屏蔽聚烯烃母粒，包括步骤：

6、将nicuagwco-mos2纳米粉体、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯蜡混合，得到混合物；混合物和聚丙烯树脂混合，捏合得到物料；物料制粒，得到电磁屏蔽聚烯烃母粒；

7、所述nicuagwco-mos2纳米粉体的制备方法为：

8、(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；

9、(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；

10、(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；

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

12、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。

13、在一种实施方式中，nicuagwco-mos2纳米粉体、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯蜡的质量比为10：0.3～0.7：0.3～0.7；混合物和聚丙烯树脂的质量比为5～10：90～95。

14、在一种实施方式中，捏合是120～150rpm、180～190℃下捏合3～5min。

15、在一种实施方式中，制粒是使用双螺杆转速100～120rpm，温度为220～240℃，挤出成型，切粒、干燥。

16、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。

17、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。

18、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。

19、在一种实施方式中，还可以使用聚乙烯替换聚丙烯树脂。

20、本发明的第二个目的是提供任一上述的方法制备得到的电磁屏蔽聚烯烃母粒。

21、本发明的第三个目的是提供任一上述的电磁屏蔽聚烯烃母粒在制备电磁屏蔽聚烯烃织物中的应用。

22、本发明的第四个目的是提供一种同时提高聚烯烃织物机械性能与电磁屏蔽效能的方法，使用上述的电磁屏蔽聚烯烃母粒制备织物，包括步骤：

23、将母粒和聚丙烯切片按照质量比80：20混合，在260℃下熔融纺丝，在70℃下牵伸，牵伸倍数为3.0；然后在170℃下定型，得到3.2dtex的聚丙烯纤维；

24、将聚丙烯纤维作为经纱和纬纱，按照经纱密度、纬纱密度为280根/10cm、497根/10cm进行平纹编织，得到电磁屏蔽聚丙烯织物。

25、[有益效果]

26、本发明将nicuagwco-mos2纳米粉体、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯蜡混合，得到混合物；混合物和聚丙烯树脂混合，捏合得到物料；物料制粒，得到电磁屏蔽聚烯烃母粒将本发明的具有高效电磁屏蔽性能nicuagwco-mos2复合高熵母粒进行纺丝、织造，得到织物。在此基础上，本发明将母粒编织得到织物，具有良好的电磁屏蔽性能，耐摩擦性能，耐水洗性能，且力学性能优异。具体地：

27、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285.1mpa以上，断裂伸长率达到166％以上，电磁屏蔽效能达到89.6db以上，吸收系数到达0.64。

1.一种制备电磁屏蔽聚烯烃母粒的方法，其特征在于，使用nicuagwco-mos2纳米粉体制备电磁屏蔽聚烯烃母粒，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，nicuagwco-mos2纳米粉体、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯蜡的质量比为10：0.3～0.7：0.3～0.7；混合物和聚丙烯树脂的质量比为5～10：90～95。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，捏合是120～150rpm、180～190℃下捏合3～5min。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，制粒是使用双螺杆转速100～120rpm，温度为220～240℃，挤出成型，切粒、干燥。

5.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。

6.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。

7.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。

8.权利要求1～8任一所述的方法制备得到的电磁屏蔽聚烯烃母粒。

9.权利要求8所述的电磁屏蔽聚烯烃母粒在制备电磁屏蔽聚烯烃织物中的应用。

10.一种同时提高聚烯烃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8所述的电磁屏蔽聚烯烃母粒制备织物，包括步骤：