基于聚苯胺整理的吸波型不锈钢电磁屏蔽织物

为了赋予不锈钢电磁屏蔽织物吸波性能并同时提升其屏蔽效能,采用碱溶液及壳聚糖溶液对织物进行双重预处理,配备过硫酸胺及掺杂剂溶液在织物中引发苯胺单体聚合反应,从而制备出聚苯胺不锈钢电磁屏蔽复合织物。采用小窗法及弓形法对织物进行屏蔽效能及反射率测试,通过分析得出该方法可有效赋予织物较好吸波特性,同时又能明显提升织物的屏蔽效能;反射率在4 GHz以上频段范围吸波性能较优,最佳可接近-6 dB;屏蔽效能在6 GHz以上得到明显提升,最高可增加10 dB以上;不同参数对整理性能的影响程度符合盐酸浓度过硫酸铵浓度氢氧化钠浓度苯胺单体吸附时间;制成的聚苯胺不锈钢复合织物柔软舒适且耐洗涤性较好。     

铜/聚苯胺/涤纶织物的电磁屏蔽性能

以涤纶(PET)作基材,采用原位聚合法制备聚苯胺(PANI)/涤纶复合织物,采用化学镀方法在此织物表面均匀沉积金属铜,制得铜/聚苯胺/涤纶(Cu/PANI/PET)复合织物,利用扫描电子显微镜(SEM)、防电磁辐射性能测试仪等对织物进行测试,讨论了聚苯胺中间层对金属铜晶粒尺寸、耐摩擦性、镀层结合力和电磁屏蔽效应等性能的影响。结果表明,聚苯胺中间层的加入可改善镀铜织物的耐摩擦性及电磁屏蔽效应等性能。     

吸波涂层织物的制备及其力学性能研究

探讨吸波涂层织物的吸波性能影响因素及其力学性能。以涤纶针织物为基布,以环氧树脂为基体,在基布上进行铁氧体复合涂层整理,制备0.5mm涂层厚度的柔性纺织涂层复合织物。采用单因子试验法,研究了吸波剂铁氧体含量和环氧树脂含量对吸波涂层织物介电常数的影响,并测试了涂层织物吸波材料的力学性能。结果表明:铁氧体含量为60%,环氧树脂含量为10%时涂层织物具有较好的吸波性能;织物经吸波涂层整理后拉伸强力变化不大,而撕裂强力和胀破性能均有所提高。认为所制备出的吸波涂层复合织物力学性能优于无涂层织物。     

防电磁辐射聚吡咯/ 棉织物的制备及其性能

为获得具备吸波特性的防电磁辐射织物,采用液相化学氧化法制备聚吡咯/棉高分子涂覆类织物,借助法兰同轴法测试织物电磁屏蔽效能,运用KES织物风格仪分析织物物理力学性能,在综合考察制备工艺对织物电磁屏蔽效能的影响以及织物经吡咯处理后的风格变化的基础上,获得最优制备工艺参数。同时,分析了织物电导率、厚度、电磁波频率以及表面孔洞面积对聚吡咯/棉复合织物电磁屏蔽效能的影响。在此基础上,建立了聚吡咯/棉复合织物及表面具有孔洞的复合织物的电磁屏蔽效能预测模型。结果表明：随着织物电导率、厚度的增加,屏蔽效能随之增加;随着电磁波频率的增加,电磁屏蔽效能呈现下降趋势;孔洞大小对电磁屏蔽效能影响显著。     

氧化石墨烯/聚苯胺功能膜对棉织物电磁屏蔽性能的影响

为制备轻质高效的吸波型电磁屏蔽织物,采用层层组装方法在棉织物表面涂层氧化石墨烯/聚苯胺(GO/PANI)电磁屏蔽功能膜。研究苯胺单体浓度、氧化石墨烯质量浓度、组装层数对整理棉织物电性能及电磁屏蔽性能的影响,并分析了屏蔽电磁能的吸收率、反射率以及吸收屏蔽效能和反射屏蔽效能。结果表明:苯胺单体浓度和组装层数的增加有利于提高棉织物的电磁屏蔽效能,而随着氧化石墨烯质量浓度的增加,织物的电磁屏蔽效能先增加后减小;组装4层GO/PANI功能膜后棉织物的屏蔽效能达到19.91 dB,可屏蔽98.98%的电磁能,其吸收率达到57.63%,而反射率为41.35%,主要屏蔽机制是吸收。     

聚苯胺/涤纶复合材料的性能研究

选用涤纶为基材,采用原位聚合法,以苯胺为单体、对甲苯磺酸为掺杂剂、过硫酸铵为氧化剂制备柔性聚苯胺/涤纶复合材料。首先,探讨了聚苯胺/涤纶复合材料的介电性能及其耐水洗色牢度,其次,对其进行了红外光谱测试,最后,测试了强力和吸湿速率。结果表明:聚苯胺/涤纶复合材料对电磁波有一定的极化能力、损耗能力和吸收衰减能力。另外,聚苯胺/涤纶复合材料的耐水洗色牢度、力学性能良好,聚苯胺/涤纶复合材料的吸湿效果优于未处理的涤纶织物。     

氧化剂对聚苯胺/涤棉复合织物电磁性能的影响

采用原位聚合法制备聚苯胺/涤棉复合织物,探讨氧化剂种类及浓度对复合织物在10～100 MHz频率范围内的屏蔽效能、表面电阻,以及在0.1～1 GHz频率范围内介电常数实部、虚部、损耗角正切值的影响。结果表明:以过硫酸铵为氧化剂时,复合织物的屏蔽性能、介电性能最佳,随着氧化剂浓度的增大,屏蔽效能、介电常数、实部、虚部损耗角正切均先增大后减小。当以过硫酸铵为氧化剂,氧化剂与苯胺浓度比值为2∶1,频率为18.1 MHz时,屏蔽效能达到最大值9.84 dB;在0.1～1 GHz频率范围内,介电常数实部、虚部以及损耗角正切值达到最大值,分别为5.89、0.45、0.13。     

银/聚苯胺/涤纶电磁屏蔽织物的制备

采用聚苯胺将银离子在涤纶织物上还原,形成表面催化层,并对织物化学镀银。探讨了聚苯胺聚合条件对其还原性能的影响,确定了活化条件,优化了涤纶织物的化学镀银工艺。制备的银/聚苯胺/涤纶复合材料电磁屏蔽效能为60~90 d B,得到的镀银层均匀致密,方阻为400 mΩ/□。     

吸波涂层复合面料的制备及其吸波性能

利用单层吸波体传输线理论结合计算机辅助设计选配合适的吸波粉体,以铜镍镀层织物和金属纱线混纺织物为基布,以聚氨酯为基体,制备1.5mm涂层厚度的柔性纺织涂层复合面料。对吸波粉体的电磁特性进行了测试和分析,考察分析了2.6GHz-18GHz范围内吸波粉体与基体的不同混比及基布对反射损耗的影响及其机理。结果表明在一定范围内吸波粉体体积百分数的增加,吸波效能提升,频段拓宽,反射损耗曲线的峰值向低频移动。以金属纱线混纺织物为基布的涂层面料的吸波效果优于铜镍镀层织物为基布的涂层面料。     

层层组装氧化石墨烯/聚吡咯涂层棉织物的电磁屏蔽性能

为制备高效吸波型电磁屏蔽织物,采用层层组装法在棉织物表面构筑氧化石墨烯/聚吡咯(GO/PPy)功能膜。借助傅里叶红外光谱仪和扫描电子显微镜对GO/PPy涂层织物的结构进行表征,通过万用表和矢量网络分析仪测试织物的导电性能和电磁屏蔽性能。结果表明:织物的阳离子化处理有利于氧化石墨烯和聚吡咯的沉积,适宜的GO质量浓度(0.4 g/L)有利于提升织物的电磁屏蔽效能;随着组装层数的增加,织物的电磁屏蔽性能增加,当组装层数为20时,织物的电磁屏蔽效能达到39.2 dB,可屏蔽99.98%的电磁能;织物对电磁波的吸收率始终大于50%,其主要的屏蔽机制为吸收而非反射。     

碳系电磁屏蔽材料的研究进展

随着电磁波的广泛应用,电磁污染已成为除空气、水、噪声污染外的第4类污染,故电磁防护非常重要。电磁防护材料主要分为吸波材料和屏蔽材料,吸波材料以损耗为主使电磁波衰减,屏蔽材料以反射、吸收和多次内反射等方式使电磁波衰减。碳系材料以其优良的导电性在电磁屏蔽家族中扮演着重要的角色,碳系材料包括石墨、膨胀石墨、石墨纳米片、碳纳米管和石墨烯等。碳系屏蔽材料可作为导电填料,提高聚合物的导电性。通过晶格掺杂可使碳晶格中产生更多缺陷,导电性提高,从而提高屏蔽效能。碳系屏蔽材料与其他材料复合可通过提高导电性或增加磁损耗,使屏蔽效能增加。将碳系屏蔽材料通过浸润或涂覆的方式负载到织物上,可制备电磁屏蔽织物。本文针对碳系屏蔽材料的现状进行综述,简要介绍了碳系屏蔽材料的制备方法,重点阐述了其通过晶格掺杂和材料复合提高屏蔽性能,最后总结了其在纺织方面的应用。     

聚苯胺/聚丙烯酸酯复合乳液的制备及其在织物抗静电中的应用

以SMA为稳定剂,采用原位聚合法制备聚苯胺/聚丙烯酸酯(PANI/PA)复合乳液,并应用于涤纶织物涂层整理。研究了SMA对PANI/PA复合乳液稳定性、分散性和胶膜导电性能的影响;通过红外光谱仪(FTIR)、紫外光谱仪(UV-Vis)及扫描电子显微镜表征了涂层织物的结构及形貌;测定了涂层织物的表面比电阻及撕破强力。结果表明:稳定剂SMA的加入有利于PANI/PA复合乳液体系的稳定、PANI在PA基质胶膜中的分散和PANI/PA复合胶膜导电性的提高。当SMA和苯胺用量分别为12%和20%时,所制PANI/PA复合胶膜电阻率达9.9Ω·cm。将PANI/PA复合乳液应用于涂层整理,涂层织物表面电阻率为1.18×107Ω;相对未涂层涤纶,涂层织物电阻率降低7个数量级,表明所制抗静电涂层织物具有良好的性能。     

铁氧体微粒对电磁屏蔽织物屏蔽性能的影响

为解决普通不锈钢电磁屏蔽织物缺乏吸波特性的问题,采用铁氧体赋予不锈钢电磁屏蔽织物吸波特性。测试了不同整理条件下制得织物的屏蔽效能和反射率,分析了整理后织物屏蔽性能和吸波性能的变化规律。指出:采用铁氧体交联剂对不锈钢电磁屏蔽织物进行后整理可提升织物的屏蔽效能,并使织物具备一定吸波性能;铁氧体含量、微粒尺寸、分散剂含量及偶联剂含量对织物的屏蔽效能和反射率均有一定的影响;交联剂最佳配伍方案为铁氧体含量2.1 g,分散剂含量3.5 g,偶联剂含量1.4 g,铁氧体尺寸500目。认为:铁氧体可用于开发吸波型电磁屏蔽织物。     

高效宽频电磁屏蔽织物的开发

初步探讨了电磁屏蔽材料的吸波机理基础,介绍了一种高效、宽频电磁屏蔽织物的生产方法,即先采用化学镀铜和电镀镍,制备了电磁屏蔽导电织物,再在其表面生成一层纳米镍层,最后涂覆一层含铁氧体的树脂.结果表明,纳米镍层和铁氧体树脂涂层进一步提高了织物的电磁屏蔽效果,最高可超过100 dB.     

二维碳化物Ti_3C_2T_x/磁性材料复合吸波材料研究进展

二维过渡金属碳化合物Ti_3C_2T_x,具有优异的介电性能和独特的层状结构,通过介电损耗可实现较好的高频微波吸收性能。引入磁性材料增加磁损耗机制,双重损耗机制有望获得优异的吸波性能且拓宽吸波频带。文章介绍了Ti_3C_2T_x和磁性材料的电磁性能及吸波机制,分析了Ti_3C_2T_x分别与铁氧体、磁性金属颗粒及其合金和Ti_3C_2T_x/磁性材料衍生物复合的吸波性能及电磁波衰减机制。分析表明,Ti_3C_2T_x与磁性材料复合,其综合吸波性能要优于单一组分,且可以通过改变负载量来调整吸波强度和带宽,为制备低频下吸收强度高的吸波材料提供研究方向。     

聚苯胺及聚苯胺涤纶复合导电织物的制备

以H2SO4为掺杂酸,过硫酸铵为氧化剂,采用化学氧化聚合法制备聚苯胺,用扫描电镜和数字万用表对其形态和导电性能进行测试;以H2SO4为掺杂酸,过硫酸铵为氧化剂,采用原位聚合法制备聚苯胺涤纶复合导电织物。对聚苯胺涤纶复合导电织物的导电性能、力学性能及耐洗性进行测试。结果表明,制备聚苯胺的最佳工艺条件为：过硫酸铵与苯胺单体摩尔比为1：1,硫酸浓度为1 mol/L,反应时间为6 h,反应温度为15～25 ℃。制备聚苯胺涤纶复合导电织物的最佳工艺条件为：过硫酸铵与苯胺单体摩尔比为1：1,硫酸浓度为1 mol/L,反应时间为2 h,反应温度为15～25 ℃。     

纳米防电磁波织物的开发

对电磁波的产生、电磁波屏蔽机理、防电磁波织物的开发现状进行了分析。根据纳米材料的体积效应和表面效应以及纳米金属粉和纳米铁氧体与其它材料复合的吸波材料的吸波性能,用纳米金属氧化物作为电磁波吸收剂,对普通纺织品通过纳米后整理技术进行电磁辐射整理,实现织物的电磁屏蔽功能。在纳米后整理技术中,保证吸波纳米材料以纳米结构的状态生成,并能以稳定的纳米状态存在,从而发挥出金属纳米材料所特有的电磁学性能,以产生良好的抗电磁波效应是开发纳米防电磁波织物所要解决的主要技术问题。     

聚苯胺/涤纶复合织物抗静电整理工艺研究

以涤纶为基质材料,过硫酸铵为氧化剂,盐酸为掺杂酸,采用原位聚合方法聚合出了聚苯胺/涤纶复合抗静电织物.经过实验探索得到最佳整理工艺:织物减量率不超过20％,苯胺溶液浓度30％～50％,过硫酸铵浓度15％～20％,聚合时间1～2 h,聚合温度20℃.聚苯胺抗静电整理对织物的使用性能不会产生明显的影响.     

导电聚苯胺在导电织物中的应用性能研究

采用液相原位聚合法制备了聚苯胺/涤纶复合导电织物,并对其结构和性能进行了研究.结果表明:聚苯胺/涤纶复合导电织物为聚苯胺和涤纶织物的复合物,二者并未发生化学结合,复合织物基本保留了涤纶织物的力学性能,吸湿性能有所提高,具有较好的导电稳定性.     

氧化石墨烯涂层织物的制备及其电磁性能

为得到性能优良的电磁防护材料,采用涂层工艺制备氧化石墨烯涂层织物,并分析织物种类、氧化石墨烯含量、电磁波入射面对涂层织物的屏蔽效能及介电常数的影响。结果表明:与涤棉织物、芳纶织物和15%不锈钢纤维织物相比,以30%不锈钢纤维织物为基布所得材料的屏蔽效能和介电常数值较高。在0.01～3 GHz频率范围内,以30%不锈钢纤维织物作为基布时,涂层织物的屏蔽效能在整个频段范围内均可达到30 dB以上,材料屏蔽性能优异;当氧化石墨烯含量为3%时,涂层织物的屏蔽效能最大为46.27 dB,介电常数实部最大为25.5,虚部值最大为2.12,表明材料对电磁波的极化及损耗能力较强。此外,电磁波射入面不同,涂层织物的屏蔽效能的整体变化趋势相似。