磁性碳纳米管复合材料、吸波涂料和吸波蜂窝及制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种磁性碳纳米管复合材料、吸波涂料和吸波蜂窝及其制备方法和应用。通过对碳纳米管的修饰以及改性，使用该磁性碳纳米管复合材料制备吸波涂料时无需添加有机溶剂，因而通过使用含有磁性碳纳米管复合材料的吸波涂料，可以保证吸波蜂窝的吸波性能的同时不会对环境和人的健康带来威胁。会对环境和人的健康带来威胁。

【技术实现步骤摘要】
磁性碳纳米管复合材料、吸波涂料和吸波蜂窝及制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及化工材料领域，特别是涉及一种磁性碳纳米管复合材料、吸波涂料和吸波蜂窝及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着电子设备的大范围普及，电磁污染和电磁干扰现象越来越普遍，电磁波辐射对环境的影响日益增大，电磁辐射会通过热效应、非热效应、累积效应对人体造成直接和间接的伤害。吸波材料能吸收或者大幅减弱其表面接收到的电磁波能量，从而减少电磁波的干扰。在工程应用上，吸波蜂窝作为一种重量轻、导热系数低且兼具优良的力学与电磁学性能的吸波材料，受到设计者的青睐。
[0003]传统的吸波蜂窝材料在生产过程中，都是将蜂窝基体浸于吸波涂料中制得。在传统吸波涂料中，为了保证吸波蜂窝材料的吸波性能的磁性组分只能在有机溶剂中均匀分散，因此很多吸波涂料中添加了有机溶剂，但是其中部分有机溶剂具有挥发性和毒性，会对环境造成污染和对人的身体健康带来威胁。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术提供了一种磁性碳纳米管复合材料、吸波涂料和吸波蜂窝及其制备方法和应用，使用该磁性碳纳米管复合材料制备吸波涂料时无需添加有机溶剂，因而通过使用含有磁性碳纳米管复合材料的吸波涂料，可以保证吸波蜂窝的吸波性能的同时不会对环境和人的健康带来威胁。
[0005]本专利技术的磁性碳纳米管复合材料、吸波涂料和吸波蜂窝及其制备方法和应用，通过如下技术方案实现。
[0006]本专利技术提供一种磁性碳纳米管复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0007]S11：配制第一混合溶液，所述第一混合溶液包含碳纳米管和含有无机强酸的溶液；
[0008]S12：调节所述第一混合溶液的酸碱度至pH值为5～6后烘干，得到第一反应物；
[0009]S13：配制第二混合溶液，所述第二混合溶液包含所述第一反应物、氯化亚砜和氰化助剂；
[0010]S14：加热所述第二混合溶液至60℃～90℃，保持20h～28h后，经离心、洗涤和干燥得到第二反应物；
[0011]S15：配制第三混合溶液，所述第三混合溶液包含所述第二反应物、聚乙二醇、含有Fe
3+
的材料、邻苯二甲腈和第一溶剂；
[0012]S16：加热所述第三混合溶液至180℃～220℃，保持13h～17h后洗涤烘干。
[0013]在其中一个实施例中，在步骤S11中，所述第一混合溶液包含比例为(0.3g～1.0g):(400ml～600ml)的碳纳米管和所述含有无机强酸的溶液，其中，所述含有无机强酸
的溶液为体积比为3:1的质量分数为98％的浓硫酸和质量分数为68％的浓硝酸的混合溶液；和/或
[0014]在步骤S11之后且在步骤S12之前，还包括：超声分散所述第一混合溶液0.8h～1.2h，再加热至60℃～80℃保持20h～26h；和/或
[0015]在步骤S12中，是用去离子水调节所述第一混合溶液的酸碱度；和/或
[0016]在步骤S13中，所述第二混合溶液包含比例为(0.4g～1.2g):(150ml～200ml):(1ml～3ml)的所述第一反应物、氯化亚砜和所述氰化助剂，其中所述氰化助剂为4
‑
氨基苯氧基邻苯二甲腈。
[0017]在其中一个实施例中，在步骤S15中，所述第三混合溶液，以重量份数计包含1～2份的所述第二反应物、5～10份的聚乙二醇、1～10份的所述含有Fe
3+
的材料、410～420份的第一溶剂和过量的邻苯二甲腈，其中，所述含有Fe
3+
的材料选自氯化铁、硫酸铁和硝酸铁中的至少一种，第一溶剂选自乙二醇、丙三醇和丁二醇中的至少一种，所述聚乙二醇的相对分子质量为400～1000。
[0018]在其中一个实施例中，在步骤S15之后且在步骤S16之前，还包括：
[0019]加热所述第三混合溶液至60℃～80℃保持2h～3h。
[0020]本专利技术还提供一种磁性碳纳米管复合材料，是采用如上述的磁性碳纳米管复合材料的制备方法制得的。
[0021]进一步地，本专利技术还提供一种吸波涂料，由包括以下重量份数的各原料制备而成：40～55份的脂肪族环氧树脂、25～35份的如上述的磁性碳纳米管复合材料以及3～7份的助剂，且所述吸波涂料不含有机溶剂。
[0022]在其中一个实施例中，所述助剂包括以下重量份数的各组分：
[0023][0024]在其中一个实施例中，所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物，所述润湿剂选自烷基芳基聚醚、乙醇、丙二醇、甘油、聚乙二醇和聚山梨酯中的至少一种，所述分散剂为疏水改性丙烯酸铵盐分散剂，所述流变助剂为缔合型聚氨酯流变助剂，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
[0025]更进一步地，本专利技术还提供一种吸波蜂窝，包含上述的吸波涂料和蜂窝基体，其中所述吸波涂料包覆在所述蜂窝基体的表面。
[0026]本专利技术还提供上述的磁性碳纳米管复合材料、上述的吸波涂料或上述的吸波蜂窝在制备热辐射探测器、热辐射成像仪或无损探测器中的应用。
[0027]与现有技术相比较，本专利技术的磁性碳纳米管复合材料具有如下有益效果：
[0028]通过上述方法制备的磁性碳纳米管复合材料，在将其作为吸波材料使用时，无需使用有机溶剂就可有效和均匀地将其分散在无机分散质中，解决了传统吸波涂料中磁性组
分需要借助有机溶剂才能有效分散的问题。因而，使用上述磁性碳纳米管的吸波涂料无需添加有机溶剂，可实现无毒无污染的环境友好型吸波涂料的制备和使用。
[0029]进一步地，具有此磁性碳纳米管复合材料的吸波涂料和吸波蜂窝，可以增强电磁波在吸波蜂窝中的电磁损耗和电介质损耗且在宽频段范围反射率极低，具有良好的吸波性能。
具体实施方式
[0030]本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本专利技术。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
[0031]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本专利技术的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。
[0032]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0033]本专利技术提供了一种磁性碳纳米管复合材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁性碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S11：配制第一混合溶液，所述第一混合溶液包含碳纳米管和含有无机强酸的溶液；S12：调节所述第一混合溶液的酸碱度至pH值为5～6后烘干，得到第一反应物；S13：配制第二混合溶液，所述第二混合溶液包含所述第一反应物、氯化亚砜和氰化助剂；S14：加热所述第二混合溶液至60℃～90℃，保持20h～28h后，经离心、洗涤和干燥得到第二反应物；S15：配制第三混合溶液，所述第三混合溶液包含所述第二反应物、聚乙二醇、含有Fe
3+
的材料、邻苯二甲腈和第一溶剂；S16：加热所述第三混合溶液至180℃～220℃，保持13h～17h后洗涤烘干。2.如权利要求1所述的磁性碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤S11中，所述第一混合溶液包含比例为(0.3g～1.0g):(400ml～600ml)的碳纳米管和所述含有无机强酸的溶液，其中，所述含有无机强酸的溶液为体积比为3:1的质量分数为98％的浓硫酸和质量分数为68％的浓硝酸的混合溶液；和/或在步骤S11之后且在步骤S12之前，还包括：超声分散所述第一混合溶液0.8h～1.2h，再加热至60℃～80℃保持20h～26h；和/或在步骤S12中，是用去离子水调节所述第一混合溶液的酸碱度；和/或在步骤S13中，所述第二混合溶液包含比例为(0.4g～1.2g):(150ml～200ml):(1ml～3ml)的所述第一反应物、氯化亚砜和所述氰化助剂，其中所述氰化助剂为4
‑
氨基苯氧基邻苯二甲腈。3.如权利要求1所述的磁性碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤S15中，所述第三混合溶液，以重量份数计包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘若鹏，赵治亚，张运湘，徐志财，
申请(专利权)人：洛阳尖端技术研究院洛阳尖端装备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：