一种基于尼龙制备具有高效电磁屏蔽性能的NiCuAgWCo-MoS2复合高熵母粒的方法

本发明涉及一种基于尼龙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、随着现代电子技术的飞速发展，电子设备在各个领域的应用日益广泛，如通信、计算机、航空航天、汽车电子等。这些电子设备在运行过程中会产生大量的电磁辐射，不仅会对周围的其他电子设备造成干扰，影响其正常工作，还会对人体健康产生潜在危害。例如，在通信基站附近，过强的电磁辐射可能会干扰手机信号，导致通话质量下降；在医院的医疗设备附近，电磁干扰可能会导致设备误诊或运行异常。因此，开发高效的电磁屏蔽材料，以降低电磁辐射对设备和人体的影响，已成为当前材料科学研究的重要课题。

2、尼龙(聚酰胺)是一种性能优良的工程塑料，具有高强度、高韧性、良好的耐磨性和耐化学腐蚀性等特点，广泛应用于机械制造、汽车零部件、电子电器外壳等领域。然而，尼龙本身是一种绝缘材料，不具备电磁屏蔽性能。为了满足电子设备外壳等对电磁屏蔽功能的需求，需要对尼龙材料进行改性，使其具备良好的电磁屏蔽性能，从而拓展其在电子领域的应用范围。

3、常规改善尼龙电磁屏蔽的方法有添加导电填料、构建导电网络、表面改性等；常用的导电填料有碳纳米管、石墨烯、碳纤维、铜粉、银粉、镍粉等；构建导电网络是与导电织物、金属网等层合，形成“三明治”结构或者采用涂覆法、化学镀法、原位聚合法等在尼龙表面形成导电涂层；表面改性是通过化学镀或者表面接枝提升导电性能。但是这些方法存在填料的分散性差、加工性能差、力学性能低、厚度过大、透气性差、环境友好性差等问题。

技术实现思路

1、[技术问题]

2、常规改善尼龙电磁屏蔽的方法存在填料的分散性差、加工性能差、力学性能低、厚度过大、透气性差、环境友好性差等问题。

3、[技术方案]

4、为了解决上述问题，本发明提供了一种基于尼龙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；之后先将聚酯和nicuagwco-mos2纳米粉体混合，投入高速混合机中预混合，之后在双螺杆挤出机中熔融造粒，得到混合切片；再将共混切片和聚酰胺11混合，投入高速混合机中预混合，之后在双螺杆挤出机中熔融造粒，得到具有高效电磁屏蔽性能的nicuagwco-mos2复合高熵母粒。最后将具有高效电磁屏蔽性能的nicuagwco-mos2复合高熵母粒经熔融挤出——水浴冷却——热蒸汽拉伸——热空气拉伸——热定型工序，制备得到单丝。本发明制备的单丝力学性能好，耐摩擦、耐水洗，具有良好的电磁屏蔽效果。

5、本发明的第一个目的是提供一种基于尼龙制备具有高效电磁屏蔽性能的nicuagwco-mos2复合高熵母粒的方法，包括如下步骤：

6、将聚酯切片和nicuagwco-mos2纳米粉体按照质量比8-12：1投入到高速混合机中预混3-6min，然后在双螺杆共混机中熔融共混造粒，造粒温度为190-210℃，螺杆转速为100-500rpm，得到共混切片；

7、将聚酰胺11(pa11)和共混切片按照质量比85-95：9-13投入到高速混合机中预混4-6min，然后在双螺杆共混机中熔融共混造粒，造粒温度为200-210℃，螺杆转速为200-400rpm，得到nicuagwco-mos2复合高熵母粒。

8、在本发明的一种实施方式中，nicuagwco-mos2纳米粉体的制备方法，包括步骤：

9、(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；

10、(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；

11、(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；

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

13、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；

14、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；

15、步骤(1)中升温至55-65℃后再依次加入硫酸银、硫酸钨；

16、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、步骤(2)中水热反应时180-200℃水热反应18-22h；

18、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；

19、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。

20、在本发明的一种实施方式中，nicuagwco-mos2纳米粉体的粒径为1-200nm。

21、本发明的第二个目的是本发明所述的方法制备得到的具有高效电磁屏蔽性能的nicuagwco-mos2复合高熵母粒。

22、本发明的第三个目的是提供一种制备具有高效电磁屏蔽性能的尼龙单丝的方法，包括如下步骤：

23、以nicuagwco-mos2复合高熵母粒为原料，240-260℃下熔融挤出，卷绕速度为8-12m/min，8-12℃水浴冷却，75-85℃热蒸汽拉伸3-5倍，140-150℃热空气拉伸1-2倍，在160-170℃下热定型，得到具有高效电磁屏蔽性能的尼龙单丝。

24、本发明的第四个目的是本发明所述的方法制备得到的具有高效电磁屏蔽性能的尼龙单丝。

25、本发明的第五个目的是提供一种具有高效电磁屏蔽性能的尼龙织物，其含有本发明所述的具有高效电磁屏蔽性能的nicuagwco-mos2复合高熵母粒、具有高效电磁屏蔽性能的尼龙单丝。

26、本发明的第六个目的是提供一种提升尼龙织物力学性能、耐摩擦性能、耐水洗性能、电磁屏蔽性能的方法，其采用了本发明所述的具有高效电磁屏蔽性能的nicuagwco-mos2复合高熵母粒、具有高效电磁屏蔽性能的尼龙单丝。

27、[有益效果]

28、(1)本发明制备的具有高效电磁屏蔽性能的nicuagwco-mos2复合高熵母粒粘度适中，达到0.6-0.65dl/g。

29、(2)本发明制备的具有高效电磁屏蔽性能的尼龙单丝强力在4.2cn/dtex以上，断裂伸长率在28％以上。

30、(3)本发明制备的具有高效电磁屏蔽性能的尼龙织物兼具力学性能、耐摩擦性能、耐水洗性能、电磁屏蔽性能；拉伸强度达到275mpa以上，断裂伸长率达到132％以上，电磁屏蔽效能达到80db以上，吸收系数到达0.60以上；摩擦10000次后电磁屏蔽效能达到80db以上。