一种轻质三聚氰胺泡棉电磁屏蔽材料的制备方法与流程

1.本发明涉及高分子材料科学与技术领域，具体地说尤其涉及一种轻质三聚氰胺泡棉电磁屏蔽材料的制备方法。


背景技术：

2.密胺泡棉是一种有高开孔率的三维网格结构的新型三聚氰胺泡棉塑料。除出色的泡孔结构赋予的吸音、减震性能之外，三聚氰胺的高隔热性、高防火安全性、高雾化性能、高耐化学品性、环保特性和重量轻的特点在汽车工业有着广阔的发展前景。
3.伴随电子科技的发展，数字电路、移动通信和开关电源在汽车中得到了广泛的普及与应用，电子设备辐射、泄漏的电磁波不仅对电子设备本身造成严重干扰，而且也威胁着人类的健康与安全。现代汽车上的各个电器工作方式不同，它们之间会以不同的方式彼此侵扰。对汽车电子设备的电路来说，任何因素激发出的电路中的振荡，都会通过导线等以电磁波的形式发射出去，不仅干扰收音机、通信设备，而且对车上具有高频响应特点的电子系统也会产生电磁干扰。同时由车外收发两用机之类的无线电设备、雷达、广播电台等发射无线电波，会干扰汽车上的仪器，使电子控制装置失控。因此，汽车上应用计算机等，都应具有良好的电磁屏蔽措施，一旦屏蔽损坏，也会导致工作异常。因此具有高孔隙率的轻质、柔性且具有高电磁屏蔽性能的三聚氰胺泡棉材料在车载电磁屏蔽材料领域具有极大的应用价值。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提出一种轻质三聚氰胺泡棉电磁屏蔽材料的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明通过如下技术手段实现：
6.一种轻质三聚氰胺泡棉电磁屏蔽材料的制备方法，包括如下步骤：
7.步骤1)：三聚氰胺泡棉的预处理；
8.步骤2)：称取一定量步骤1)预处理后的三聚氰胺泡棉置于氧化石墨烯分散体溶液中浸泡，并取出烘干得到石墨烯/三聚氰胺泡棉复合材料；
9.步骤3)：将步骤2)中得到的石墨烯/三聚氰胺泡棉复合材料浸泡在硝酸银水溶液中浸泡，随后取出烘干得到石墨烯/硝酸银/三聚氰胺复合泡棉材料；
10.步骤4)：对步骤3)中得到的石墨烯/硝酸银/三聚氰胺复合泡棉材料进行热处理，得到轻质三聚氰胺泡棉电磁屏蔽材料。
11.进一步地，所述步骤1)中三聚氰胺泡棉的预处理具体步骤为：将三聚氰胺泡棉剪裁成合适尺寸，放入超声波清洗机中超声清洗烘干备用，用去离子水洗涤30～40min以除去杂质，随后将泡棉置于鼓风烘箱中干燥，温度设置为80～90℃，时间为8～9小时。
12.进一步地，所述步骤2)中石墨烯/三聚氰胺泡棉复合材料的制备具体步骤为：称取一定量预处理后的三聚氰胺泡棉置于浓度为0.5～0.8mg/ml的氧化石墨烯分散体溶液中浸
泡，浸泡后取出置于鼓风烘箱中进行干燥，温度设置为80～90℃，时间为12～13小时，得到石墨烯/三聚氰胺泡棉复合材料。
13.进一步地，所述步骤3)中石墨烯/硝酸银/三聚氰胺复合泡棉材料的制备具体步骤为：将石墨烯/三聚氰胺泡棉复合材料浸泡在5～10g/l的硝酸银水溶液中，浸泡后取出置于鼓风烘箱中进行干燥，温度设置为80～90℃，时间为12～13小时，得到石墨烯/硝酸银/三聚氰胺复合泡棉材料。
14.进一步地，所述步骤4)中轻质三聚氰胺泡棉电磁屏蔽材料的制备步骤为：对石墨烯/硝酸银/三聚氰胺复合泡棉材料进行热处理，将干燥后的石墨烯/硝酸银/三聚氰胺复合泡棉材料置于管式炉中，在氩气气氛下进行退火处理，退火温度为800～1000℃，时间为2～3小时，得到轻质三聚氰胺泡棉电磁屏蔽材料。
15.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
16.本发明以三聚氰胺泡棉为基材，具有三维连通结构、开孔率高、密度低的优点。以氧化石墨烯与硝酸银作为改性剂，并采用简单的一步热处理的方法对其进行了还原，制备了轻质的银/还原氧化石墨烯/三聚氰胺复合泡棉电磁屏蔽材料，该材料具有显著的机械性能和出色的电磁干扰屏蔽效果。与金属化泡沫型屏蔽材料相比，本发明所述材料具有更低的密度与成本，本发明对多孔、柔性的三聚氰胺泡棉进行功能化改性，在银和多孔碳化三聚氰胺泡棉骨架之间的还原氧化石墨烯层不仅有助于银的均匀还原，还增强了银微粒与柔性三聚氰胺骨架之间的结合力，使材料表现出了优异的柔性与突出的结构稳定性。多孔骨架和多个界面的协同作用导致了该三聚氰胺泡棉电磁屏蔽材料较高的吸收系数，因而展现出优异的电磁干扰屏蔽效果。
具体实施方式：
17.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步说明：
18.具体实施例
19.为本发明的其中一种具体实施方式：
20.实施例1：
21.1、三聚氰胺泡棉的预处理：将三聚氰胺泡棉剪裁成合适尺寸，放入超声波清洗机中超声清洗烘干备用，用去离子水洗涤30min以除去杂质，随后将泡棉置于鼓风烘箱中干燥，温度设置为80℃，时间为8小时；
22.2、石墨烯/三聚氰胺泡棉复合材料的制备：称取一定量预处理后的三聚氰胺泡棉置于浓度为0.5mg/ml的氧化石墨烯分散体溶液中浸泡，浸泡后取出置于鼓风烘箱中进行干燥，温度设置为80℃，时间为12小时，得到石墨烯/三聚氰胺泡棉复合材料；
23.3、石墨烯/硝酸银/三聚氰胺复合泡棉材料的制备：将石墨烯/三聚氰胺泡棉复合材料浸泡在5g/l的硝酸银水溶液中，浸泡后取出置于鼓风烘箱中进行干燥，温度设置为80℃，时间为12小时，得到石墨烯/硝酸银/三聚氰胺复合泡棉材料；
24.4、轻质三聚氰胺泡棉电磁屏蔽材料的制备：对石墨烯/硝酸银/三聚氰胺复合泡棉材料进行热处理，将干燥后的石墨烯/硝酸银/三聚氰胺复合泡棉材料置于管式炉中，在氩气气氛下进行退火处理，退火温度为800℃，时间为2小时，得到轻质三聚氰胺泡棉电磁屏蔽
材料。
25.实施例2
26.三聚氰胺泡棉的预处理：将三聚氰胺泡棉剪裁成合适尺寸，放入超声波清洗机中超声清洗烘干备用，用去离子水洗涤40min以除去杂质，随后将泡棉置于鼓风烘箱中干燥，温度设置为80℃，时间为8小时；
27.2、石墨烯/三聚氰胺泡棉复合材料的制备：称取一定量预处理后的三聚氰胺泡棉置于浓度为0.7mg/ml的氧化石墨烯分散体溶液中浸泡，浸泡后取出置于鼓风烘箱中进行干燥，温度设置为80℃，时间为12小时，得到石墨烯/三聚氰胺泡棉复合材料；
28.3、石墨烯/硝酸银/三聚氰胺复合泡棉材料的制备：将石墨烯/三聚氰胺泡棉复合材料浸泡在8g/l的硝酸银水溶液中，浸泡后取出置于鼓风烘箱中进行干燥，温度设置为80℃，时间为4、轻质三聚氰胺泡棉电磁屏蔽材料的制备：对石墨烯/硝酸银/三聚氰胺复合泡棉材料进行热处理，将干燥后的石墨烯/硝酸银/三聚氰胺复合泡棉材料置于管式炉中，在氩气气氛下进行退火处理，退火温度为900℃，时间为2小时，得到轻质三聚氰胺泡棉电磁屏蔽材料。
29.实施例3
30.1、三聚氰胺泡棉的预处理：将三聚氰胺泡棉剪裁成合适尺寸，放入超声波清洗机中超声清洗烘干备用，用去离子水洗涤40min以除去杂质，随后将泡棉置于鼓风烘箱中干燥，温度设置为80℃，时间为8小时；
31.2、石墨烯/三聚氰胺泡棉复合材料的制备：称取一定量预处理后的三聚氰胺泡棉置于浓度为0.8mg/ml的氧化石墨烯分散体溶液中浸泡，浸泡后取出置于鼓风烘箱中进行干燥，温度设置为90℃，时间为12小时，得到石墨烯/三聚氰胺泡棉复合材料；
32.3、石墨烯/硝酸银/三聚氰胺复合泡棉材料的制备：将石墨烯/三聚氰胺泡棉复合材料浸泡在10g/l的硝酸银水溶液中，浸泡后取出置于鼓风烘箱中进行干燥，温度设置为90℃，时间为12小时，得到石墨烯/硝酸银/三聚氰胺复合泡棉材料；
33.4、轻质三聚氰胺泡棉电磁屏蔽材料的制备：对石墨烯/硝酸银/三聚氰胺复合泡棉材料进行热处理，将干燥后的石墨烯/硝酸银/三聚氰胺复合泡棉材料置于管式炉中，在氩气气氛下进行退火处理，退火温度为1000℃，时间为2小时，得到轻质三聚氰胺泡棉电磁屏蔽材料。
34.其性能结果如表1所示：
35.表1各实施例轻质三聚氰胺泡棉电磁屏蔽材料的性能测试结果
[0036][0037]
本发明所公开具体实施例落入本发明权利要求保护范围之内，为本发明的特征部
分的具体下位实施范围，具体实施例保护内容仅仅是为本发明权利要求保护范围的说明，本发明保护范围不止于具体实施例保护内容，具体实施例保护内容不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。