一種高性能防輻射金屬面料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種高性能防輻射金屬面料，由下列重量份的原料制成：銀纖維15?25份、銀合金纖維10?20份、鋁合金纖維5?10份、鈦粉3?6份、鉬鈮合金纖維2?4份、鎢粉5?8份、銅粉3?6份、棉纖維10?15份、椰子纖維5?9份、竹原纖維3?7份、滌綸纖維4?8份、聚乳酸纖維3?6份、聚丙烯纖維2?5份、納米碳2?3份、硅酸鈣3?5份、聚酰亞胺3?5份、三甲基三氯硅烷2?4份、2?異亞硝基苯丙酮3?6份、三異丙醇胺2?4份、甲酸芐酯4?7份、還原劑5?8份、熱穩定劑5?10份。制備而成的高性能防輻射金屬面料，其電磁屏蔽效能好、體積比電阻小且面料輕薄。同時，還公開了相應的制備方法。
【專利說明】
一種高性能防輻射金屬面料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及金屬材料技術領域，特別涉及一種高性能防輻射金屬面料及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 隨著現代化科技的高速發展，越來越多的電子、電氣設備的投入使用，使得各種頻 率的不同能量的電磁波充斥著每一個角落乃至更加廣闊的宇宙空間。這種電磁輻射成為危 害人們的隱形殺手。所以具備電磁輻射防護功能的材料成為人們追求的健康消費品之一， 越來越受到廣泛的重視。
[0003] 防輻射面料是利用金屬纖維具有一定的屏蔽電磁輻射的作用，將金屬纖維與棉纖 維(或其他纖維)混紡成紗線并織成織物，從而使織物具有電磁屏蔽功能。金屬纖維是一種 軟態工業材料，不但具有金屬材料本身的優點，而且具有非金屬纖維的特殊性能。由于其表 面積非常大，因而其內部機構、磁性、熱阻和熔點等方面的性能超常，具備良好的導熱、導 電、耐高溫、柔韌性、耐腐蝕性等。所以采用金屬纖維的這些優良性能來應用于防輻射面料 的開始是非常適合的，而且現階段社會及市場對防輻射面料的需求暗示著研制出一款高性 能防輻射金屬面料尤為重要。

【發明內容】

[0004] 為解決上述技術問題，本發明提供一種高性能防輻射金屬面料及其制備方法，通 過采用特定原料進行組合，配合相應的生產工藝，得到了高性能防輻射金屬面料，其電磁屏 蔽效能好、體積比電阻小且面料輕薄，能夠滿足行業的要求，具有較好的應用前景。
[0005] 本發明的目的可以通過以下技術方案實現： 一種高性能防輻射金屬面料，由下列重量份的原料制成:銀纖維15-25份、銀合金纖維 10-20份、鋁合金纖維5-10份、鈦粉3-6份、鉬鈮合金纖維2-4份、鎢粉5-8份、銅粉3-6份、棉纖 維10-15份、椰子纖維5-9份、竹原纖維3-7份、滌綸纖維4-8份、聚乳酸纖維3-6份、聚丙烯纖 維2-5份、納米碳2-3份、硅酸鈣3-5份、聚酰亞胺3-5份、三甲基三氯硅烷2-4份、2-異亞硝基 苯丙酮3-6份、三異丙醇胺2-4份、甲酸芐酯4-7份、還原劑5-8份、熱穩定劑5-10份。
[0006] 優選地，所述的還原劑選自2，5-二氯苯甲酸、4-甲基水楊酸、4-甲氧基苯乙胺、芐 基三甲基氯化銨中的一種或幾種。
[0007] 優選地，所述熱穩定劑選自6-氨基己酸、2-甲基丙氨酸、對甲苯磺酰胺、2-丙基硫 醇中的一種或幾種。
[0008] 所述的高性能防福射金屬面料的制備方法，包括以下步驟： (1) 按照重量份稱取各原料； (2) 將銀纖維、銀合金纖維、鋁合金纖維、鈦粉、鉬鈮合金纖維、鎢粉、銅粉、熱穩定劑加 入坩堝電阻爐，抽真空，真空燒結，燒結溫度為820-850°C，燒結時間為2-3.5小時，得到真空 燒結混合物； (3) 將棉纖維、椰子纖維、竹原纖維、滌綸纖維、聚乳酸纖維、聚丙烯纖維、納米碳、三甲 基三氯硅烷、2-異亞硝基苯丙酮、還原劑加入攪拌釜混合，加入等質量的10%甲酸甲酯溶液 中，攪拌速度250-350轉/分鐘，攪拌30分鐘； (4) 將步驟(3)中的攪拌混合物注入雙輥混煉機混煉，壓強5-10MPa，反應溫度320-360 °C，反應時間為2-3小時； (5) 再將步驟(2)中的真空燒結混合物和步驟(4)中的混煉混合物依次注入密煉機，然 后再加入硅酸鈣、聚酰亞胺、三異丙醇胺、甲酸芐酯，反應溫度1000-1100 °C，反應時間45-75 分鐘，得到產品母液； (6) 將步驟6中的產品母液注入噴霧干燥塔，進口溫度為600-800°C，出口溫度為220-280°C，得到顆粒狀物料，然后過80目篩； (7) 將過篩后的物料在惰性氣體中保溫活化，保溫時間為30分鐘； (8) 將步驟(7)中的活化混合物加入噴射成型機的靜態混合器中，進行纖維噴射成型， 壓強為2-5MPa，即得成品。
[0009] 優選地，步驟(7)中的惰性氣體為氬氣。
[0010] 本發明與現有技術相比，其有益效果為： (1)本發明的高性能防輻射金屬面料以銀纖維、銀合金纖維、鋁合金纖維、鈦粉、鉬鈮合 金纖維、鎢粉、銅粉、棉纖維、椰子纖維、竹原纖維、滌綸纖維、聚乳酸纖維、聚丙烯纖維、納米 碳為主要成分，通過加入三甲基三氯硅烷、2-異亞硝基苯丙酮、硅酸鈣、聚酰亞胺、三異丙醇 胺、甲酸芐酯、還原劑、熱穩定劑，輔以真空燒結、高溫密煉、加壓密煉、噴霧干燥、過篩活化、 加壓噴射成型等工藝，使得制備而成的高性能防福射金屬面料，其電磁屏蔽效能好、體積比 電阻小且面料輕薄，能夠滿足行業的要求，具有較好的應用前景。
[0011] (2)本發明的高性能防輻射金屬面料原料廉價、工藝簡單，適于大規模工業化運 用，實用性強。
【具體實施方式】
[0012] 下面結合具體實施例對發明的技術方案進行詳細說明。
[0013] 實施例1 (1) 稱取銀纖維15份、銀合金纖維10份、鋁合金纖維5份、鈦粉3份、鉬鈮合金纖維2份、鎢 粉5份、銅粉3份、棉纖維10份、椰子纖維5份、竹原纖維3份、滌綸纖維4份、聚乳酸纖維3份、聚 丙烯纖維2份、納米碳2份、硅酸鈣3份、聚酰亞胺3份、三甲基三氯硅烷2份、2-異亞硝基苯丙 酮3份、三異丙醇胺2份、甲酸芐酯4份、2,5_二氯苯甲酸5份、6-氨基己酸5份； (2) 將銀纖維、銀合金纖維、鋁合金纖維、鈦粉、鉬鈮合金纖維、鎢粉、銅粉、6-氨基己酸 加入坩堝電阻爐，抽真空，真空燒結，燒結溫度為820°C，燒結時間為2小時，得到真空燒結混 合物； (3) 將棉纖維、椰子纖維、竹原纖維、滌綸纖維、聚乳酸纖維、聚丙烯纖維、納米碳、三甲 基三氯硅烷、2-異亞硝基苯丙酮、2,5_二氯苯甲酸加入攪拌釜混合，加入等質量的10%甲酸 甲酯溶液中，攪拌速度250轉/分鐘，攪拌30分鐘； (4) 將步驟(3)中的攪拌混合物注入雙輥混煉機混煉，壓強5MPa，反應溫度320°C，反應 時間為2小時； (5) 再將步驟(2)中的真空燒結混合物和步驟(4)中的混煉混合物依次注入密煉機，然 后再加入硅酸鈣、聚酰亞胺、三異丙醇胺、甲酸芐酯，反應溫度1000 °C，反應時間45分鐘，得 到產品母液； (6) 將步驟6中的產品母液注入噴霧干燥塔，進口溫度為600°C，出口溫度為220°C，得 到顆粒狀物料，然后過80目篩； (7) 將過篩后的物料在氬氣中保溫活化，保溫時間為30分鐘； (8) 將步驟(7)中的活化混合物加入噴射成型機的靜態混合器中，進行纖維噴射成型， 壓強為2MPa，即得成品。
[0014]制得的高性能防輻射金屬面料的性能測試結果如表1所示。
[0015] 實施例2 (1) 稱取銀纖維18份、銀合金纖維14份、鋁合金纖維7份、鈦粉4份、鉬鈮合金纖維3份、鎢 粉6份、銅粉4份、棉纖維12份、椰子纖維6份、竹原纖維4份、滌綸纖維5份、聚乳酸纖維4份、聚 丙烯纖維3份、納米碳2份、硅酸鈣4份、聚酰亞胺3份、三甲基三氯硅烷3份、2-異亞硝基苯丙 酮4份、三異丙醇胺3份、甲酸芐酯5份、4-甲基水楊酸6份、2-甲基丙氨酸7份； (2) 將銀纖維、銀合金纖維、鋁合金纖維、鈦粉、鉬鈮合金纖維、鎢粉、銅粉、2-甲基丙氨 酸加入坩堝電阻爐，抽真空，真空燒結，燒結溫度為830°C，燒結時間為2.5小時，得到真空燒 結混合物； (3) 將棉纖維、椰子纖維、竹原纖維、滌綸纖維、聚乳酸纖維、聚丙烯纖維、納米碳、三甲 基三氯硅烷、2-異亞硝基苯丙酮、4-甲基水楊酸加入攪拌釜混合，加入等質量的10%甲酸甲 酯溶液中，攪拌速度280轉/分鐘，攪拌30分鐘； (4) 將步驟(3)中的攪拌混合物注入雙輥混煉機混煉，壓強5-10MPa，反應溫度340°C，反 應時間為2.3小時； (5) 再將步驟(2)中的真空燒結混合物和步驟(4)中的混煉混合物依次注入密煉機，然 后再加入硅酸鈣、聚酰亞胺、三異丙醇胺、甲酸芐酯，反應溫度1030°C，反應時間55分鐘，得 到產品母液； (6) 將步驟6中的產品母液注入噴霧干燥塔，進口溫度為650°C，出口溫度為240°C，得 到顆粒狀物料，然后過80目篩； (7) 將過篩后的物料在氬氣中保溫活化，保溫時間為30分鐘； (8) 將步驟(7)中的活化混合物加入噴射成型機的靜態混合器中，進行纖維噴射成型， 壓強為3MPa，即得成品。
[0016] 制得的高性能防輻射金屬面料的性能測試結果如表1所示。
[0017] 實施例3 (1) 稱取銀纖維22份、銀合金纖維18份、鋁合金纖維8份、鈦粉5份、鉬鈮合金纖維3份、鎢 粉7份、銅粉5份、棉纖維13份、椰子纖維8份、竹原纖維6份、滌綸纖維7份、聚乳酸纖維5份、聚 丙烯纖維4份、納米碳3份、硅酸鈣4份、聚酰亞胺4份、三甲基三氯硅烷3份、2-異亞硝基苯丙 酮5份、三異丙醇胺3份、甲酸芐酯6份、4-甲氧基苯乙胺7份、對甲苯磺酰胺9份； (2) 將銀纖維、銀合金纖維、鋁合金纖維、鈦粉、鉬鈮合金纖維、鎢粉、銅粉、對甲苯磺酰 胺加入坩堝電阻爐，抽真空，真空燒結，燒結溫度為840°C，燒結時間為3小時，得到真空燒結 混合物； (3) 將棉纖維、椰子纖維、竹原纖維、滌綸纖維、聚乳酸纖維、聚丙烯纖維、納米碳、三甲 基三氯硅烷、2-異亞硝基苯丙酮、4-甲氧基苯乙胺加入攪拌釜混合，加入等質量的10%甲酸 甲酯溶液中，攪拌速度320轉/分鐘，攪拌30分鐘； (4) 將步驟(3)中的攪拌混合物注入雙輥混煉機混煉，壓強9MPa，反應溫度350°C，反應 時間為2.8小時； (5) 再將步驟(2)中的真空燒結混合物和步驟(4)中的混煉混合物依次注入密煉機，然 后再加入硅酸鈣、聚酰亞胺、三異丙醇胺、甲酸芐酯，反應溫度1080°C，反應時間65分鐘，得 到產品母液； (6) 將步驟6中的產品母液注入噴霧干燥塔，進口溫度為750°C，出口溫度為260°C，得 到顆粒狀物料，然后過80目篩； (7) 將過篩后的物料在氬氣中保溫活化，保溫時間為30分鐘； (8) 將步驟(7)中的活化混合物加入噴射成型機的靜態混合器中，進行纖維噴射成型， 壓強為4MPa，即得成品。
[0018] 制得的高性能防輻射金屬面料的性能測試結果如表1所示。
[0019] 實施例4 (1) 稱取銀纖維25份、銀合金纖維20份、鋁合金纖維10份、鈦粉6份、鉬鈮合金纖維4份、 鎢粉8份、銅粉6份、棉纖維15份、椰子纖維9份、竹原纖維7份、滌綸纖維8份、聚乳酸纖維6份、 聚丙烯纖維5份、納米碳3份、硅酸鈣5份、聚酰亞胺5份、三甲基三氯硅烷4份、2-異亞硝基苯 丙酮6份、三異丙醇胺4份、甲酸芐酯7份、芐基三甲基氯化銨8份、2-丙基硫醇10份； (2) 將銀纖維、銀合金纖維、鋁合金纖維、鈦粉、鉬鈮合金纖維、鎢粉、銅粉、2-丙基硫醇 加入坩堝電阻爐，抽真空，真空燒結，燒結溫度為850°C，燒結時間為3.5小時，得到真空燒結 混合物； (3) 將棉纖維、椰子纖維、竹原纖維、滌綸纖維、聚乳酸纖維、聚丙烯纖維、納米碳、三甲 基三氯硅烷、2-異亞硝基苯丙酮、芐基三甲基氯化銨加入攪拌釜混合，加入等質量的10%甲 酸甲酯溶液中，攪拌速度350轉/分鐘，攪拌30分鐘； (4) 將步驟(3)中的攪拌混合物注入雙輥混煉機混煉，壓強1 OMPa，反應溫度360 °C，反應 時間為3小時； (5) 再將步驟(2)中的真空燒結混合物和步驟(4)中的混煉混合物依次注入密煉機，然 后再加入硅酸鈣、聚酰亞胺、三異丙醇胺、甲酸芐酯，反應溫度1100 °C，反應時間75分鐘，得 到產品母液； (6) 將步驟6中的產品母液注入噴霧干燥塔，進口溫度為800°C，出口溫度為280°C，得 到顆粒狀物料，然后過80目篩； (7) 將過篩后的物料在氬氣中保溫活化，保溫時間為30分鐘； (8) 將步驟(7)中的活化混合物加入噴射成型機的靜態混合器中，進行纖維噴射成型， 壓強為5MPa，即得成品。
[0020] 制得的高性能防輻射金屬面料的性能測試結果如表1所示。
[0021] 對比例1 (1)稱取銀纖維15份、銀合金纖維10份、鈦粉3份、鉬鈮合金纖維2份、鎢粉5份、銅粉3份、 棉纖維10份、椰子纖維5份、竹原纖維3份、滌綸纖維4份、聚丙烯纖維2份、納米碳2份、硅酸鈣 3份、聚酰亞胺3份、三甲基三氯硅烷2份、2-異亞硝基苯丙酮3份、三異丙醇胺2份、甲酸芐酯4 份、2,5_二氯苯甲酸5份、6-氨基己酸5份； (2) 將銀纖維、銀合金纖維、鈦粉、鉬鈮合金纖維、鎢粉、銅粉、6-氨基己酸加入坩堝電阻 爐，抽真空，真空燒結，燒結溫度為820°C，燒結時間為2小時，得到真空燒結混合物； (3) 將棉纖維、椰子纖維、竹原纖維、滌綸纖維、聚丙烯纖維、納米碳、三甲基三氯硅烷、 2-異亞硝基苯丙酮、2,5_二氯苯甲酸加入攪拌釜混合，加入等質量的10%甲酸甲酯溶液中， 攪拌速度250轉/分鐘，攪拌30分鐘； (4) 將步驟(3)中的攪拌混合物注入雙輥混煉機混煉，壓強5MPa，反應溫度320°C，反應 時間為2小時； (5) 再將步驟(2)中的真空燒結混合物和步驟(4)中的混煉混合物依次注入密煉機，然 后再加入硅酸鈣、聚酰亞胺、三異丙醇胺、甲酸芐酯，反應溫度1000 °C，反應時間45分鐘，得 到產品母液； (6) 將步驟6中的產品母液注入噴霧干燥塔，進口溫度為600°C，出口溫度為220°C，得 到顆粒狀物料，然后過80目篩； (7) 將過篩后的物料在氬氣中保溫活化，保溫時間為30分鐘； (8) 將步驟(7)中的活化混合物加入噴射成型機的靜態混合器中，進行纖維噴射成型， 壓強為2MPa，即得成品。
[0022] 制得的高性能防輻射金屬面料的性能測試結果如表1所示。
[0023] 對比例2 (1) 稱取銀纖維25份、銀合金纖維20份、鋁合金纖維10份、鎢粉8份、銅粉6份、棉纖維15 份、椰子纖維9份、竹原纖維7份、滌綸纖維8份、聚乳酸纖維6份、納米碳3份、硅酸鈣5份、聚酰 亞胺5份、三甲基三氯硅烷4份、2-異亞硝基苯丙酮6份、三異丙醇胺4份、甲酸芐酯7份、芐基 三甲基氯化銨8份、2-丙基硫醇10份； (2) 將銀纖維、銀合金纖維、鋁合金纖維、鎢粉、銅粉、2-丙基硫醇加入坩堝電阻爐，抽真 空，真空燒結，燒結溫度為850°C，燒結時間為3.5小時，得到真空燒結混合物； (3) 將棉纖維、椰子纖維、竹原纖維、滌綸纖維、聚乳酸纖維、納米碳、三甲基三氯硅烷、 2-異亞硝基苯丙酮、芐基三甲基氯化銨加入攪拌釜混合，加入等質量的10%甲酸甲酯溶液 中，攪拌速度350轉/分鐘，攪拌30分鐘； (4) 將步驟(3)中的攪拌混合物注入雙輥混煉機混煉，壓強1 OMPa，反應溫度360 °C，反應 時間為3小時； (5) 再將步驟(2)中的真空燒結混合物和步驟(4)中的混煉混合物依次注入密煉機，然 后再加入硅酸鈣、聚酰亞胺、三異丙醇胺、甲酸芐酯，反應溫度1100 °C，反應時間75分鐘，得 到產品母液； (6) 將步驟6中的產品母液注入噴霧干燥塔，進口溫度為800°C，出口溫度為280°C，得 到顆粒狀物料，然后過80目篩； (7) 將過篩后的物料在氬氣中保溫活化，保溫時間為30分鐘； (8) 將步驟(7)中的活化混合物加入噴射成型機的靜態混合器中，進行纖維噴射成型， 壓強為5MPa，即得成品。
[0024]制得的高性能防輻射金屬面料的性能測試結果如表1所示。
[0025] 將實施例1-4和對比例1-2的高性能防輻射金屬面料分別進行電磁屏蔽效能、體積 比電阻和克重的性能測試。
[0026] 表 1
本發明的高性能防輻射金屬面料以銀纖維、銀合金纖維、鋁合金纖維、鈦粉、鉬鈮合金 纖維、鎢粉、銅粉、棉纖維、椰子纖維、竹原纖維、滌綸纖維、聚乳酸纖維、聚丙烯纖維、納米碳 為主要成分，通過加入三甲基三氯硅烷、2-異亞硝基苯丙酮、硅酸鈣、聚酰亞胺、三異丙醇 胺、甲酸芐酯、還原劑、熱穩定劑，輔以真空燒結、高溫密煉、加壓密煉、噴霧干燥、過篩活化、 加壓噴射成型等工藝，使得制備而成的高性能防福射金屬面料，其電磁屏蔽效能好、體積比 電阻小且面料輕薄，能夠滿足行業的要求，具有較好的應用前景。本發明的高性能防輻射金 屬面料原料廉價、工藝簡單，適于大規模工業化運用，實用性強。
[0027] 以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發 明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領 域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1. 一種高性能防輻射金屬面料，其特征在于：由下列重量份的原料制成:銀纖維15-25 份、銀合金纖維10-20份、鋁合金纖維5-10份、鈦粉3-6份、鉬鈮合金纖維2-4份、鎢粉5-8份、 銅粉3-6份、棉纖維10-15份、椰子纖維5-9份、竹原纖維3-7份、滌綸纖維4-8份、聚乳酸纖維 3-6份、聚丙烯纖維2-5份、納米碳2-3份、硅酸鈣3-5份、聚酰亞胺3-5份、三甲基三氯硅烷2-4 份、2-異亞硝基苯丙酮3-6份、三異丙醇胺2-4份、甲酸芐酯4-7份、還原劑5-8份、熱穩定劑5-10份。2. 根據權利要求1所述的高性能防輻射金屬面料，其特征在于:所述的還原劑選自2,5_ 二氯苯甲酸、4-甲基水楊酸、4-甲氧基苯乙胺、芐基三甲基氯化銨中的一種或幾種。3. 根據權利要求1所述的高性能防福射金屬面料，其特征在于:所述熱穩定劑選自6-氨 基己酸、2-甲基丙氨酸、對甲苯磺酰胺、2-丙基硫醇中的一種或幾種。4. 根據權利要求1-3任一所述的高性能防輻射金屬面料的制備方法，其特征在于，包括 以下步驟： (1) 按照重量份稱取各原料； (2) 將銀纖維、銀合金纖維、鋁合金纖維、鈦粉、鉬鈮合金纖維、鎢粉、銅粉、熱穩定劑加 入坩堝電阻爐，抽真空，真空燒結，燒結溫度為820-850°C，燒結時間為2-3.5小時，得到真空 燒結混合物； (3) 將棉纖維、椰子纖維、竹原纖維、滌綸纖維、聚乳酸纖維、聚丙烯纖維、納米碳、三甲 基三氯硅烷、2-異亞硝基苯丙酮、還原劑加入攪拌釜混合，加入等質量的10%甲酸甲酯溶液 中，攪拌速度250-350轉/分鐘，攪拌30分鐘； (4) 將步驟(3)中的攪拌混合物注入雙輥混煉機混煉，壓強5-10MPa，反應溫度320-360 °C，反應時間為2-3小時； (5) 再將步驟(2)中的真空燒結混合物和步驟(4)中的混煉混合物依次注入密煉機，然 后再加入硅酸鈣、聚酰亞胺、三異丙醇胺、甲酸芐酯，反應溫度1000-1100 °C，反應時間45-75 分鐘，得到產品母液； (6) 將步驟6中的產品母液注入噴霧干燥塔，進口溫度為600-800°C，出口溫度為220-280°C，得到顆粒狀物料，然后過80目篩； (7) 將過篩后的物料在惰性氣體中保溫活化，保溫時間為30分鐘； (8) 將步驟(7)中的活化混合物加入噴射成型機的靜態混合器中，進行纖維噴射成型， 壓強為2-5MPa，即得成品。5. 根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于步驟(7 )中的惰性氣體為氬氣。
【文檔編號】D01D1/00GK105951307SQ201610446780
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月21日
【發明人】黃潤翔
【申請人】蘇州洪河金屬制品有限公司