一種高分子軟磁門紗網及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種高分子軟磁門紗網，它是由下述重量份的原料組成的：甲苯二異氰酸酯0.1-0.2、0.1-0.15mol/l的過硫酸銨水溶液7-10、苯胺70-74、0.5-0.6mol/l的鹽酸2-3、碳納米管1-2、80-90%的甲酸140-160、尼龍6 40-50、月桂酰肌氨酸鈉0.6-1、聚乙烯吡咯烷酮1-2、聚丙烯酰胺0.4-0.5、聚乳酸2-3、丙烯醇2-3、三辛酸丁基錫0.1-0.2、四丁基溴化銨0.5-1、乙酸異丁酸蔗糖酯0.2-0.4。本發明加入了聚乳酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺，可以有效的提高單絲纖維的柔韌性，還可以促進填料在樹脂間的分散性，提高成品的穩定性強度。
【專利說明】
一種高分子軟磁門紗網及其制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及紗網技術領域，尤其涉及一種高分子軟磁門紗網及其制備方法。
【背景技術】
[0002]聚苯胺導電纖維雖然具有較好的導電性，但是聚苯胺溶液的穩定性差，當固體濃度超過6%時，短時間放置后，紡絲液就會產生凝膠，在用溶液紡絲技術成形纖維所需的濃度(>10%)下，凝膠的形成阻礙了溶液的使用，用其紡絲十分困難，對溶劑和紡絲設備要求高，且制得的纖維的物理機械性能較差，強度低，脆性大，對其進行紡紗、織造等后道加工相當困難。為了提高纖維的物理機械性能及改善其應用性，可將聚苯胺與通用的成纖共聚物通過共混紡絲來制備復合導電纖維。
[0003]電磁輻射無處不在，自然界中的雷電、太陽黑子活動等都會產生電磁輻射，而在電子科技、網絡通信技術飛速發展的今天，越來越多的電氣設備、通訊設備等融入人們的生活，這些設備在給使用者帶來便利的同時，也帶來了一定程度的危害。它們在工作時無一例外地會向外發射一定頻率和一定能量的電磁波，而在電子技術、通信技術高度發達的今天，電磁輻射充斥著每個空間，已經成為繼水污染、大氣污染、噪聲污染之后的第四大環境污染。電磁輻射不僅會對廣播、電視、通信等設備的正常工作造成影響，而且會對人體直接造成傷害，通過熱效應、非熱效應、累積效應等，對人體的神經系統、心血管系統、內分泌系統、生殖系統等都會造成不同程度的傷害。為減小電磁輻射危害，一方面人們采取主動防護，即對電磁輻射源進行屏蔽，盡量減小電磁波向外界的泄露，減輕對環境的危害;另一方面則采取被動防護，主要是指利用電磁屏蔽防護材料對特定區域或特定人群采取屏蔽防護，減少電磁波對人體的電磁輻射污染；
電磁輻射防護材料的研究現狀是致力于開發“輕、軟、薄、寬”的新型材料，即追求輕質、柔性、薄壁、寬頻的結構特征，并采用梯度結構來吸收和反射電磁波，實現高屏蔽效能。導電纖維作為一種柔軟、質輕的新型材料，在電磁屏蔽材料領域正發揮著越來越重要的作用;利用導電纖維的電磁波屏蔽和吸附性能，大量具有電磁屏蔽功能的織物和纖維增強復合材料被制造出來。

【發明內容】

[0004]本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種高分子軟磁門紗網及其制備方法。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
一種高分子軟磁門紗網，它是由下述重量份的原料組成的:
甲苯二異氰酸酯0.l-0.2、0.1-0.15mol/l的過硫酸銨水溶液7-10、苯胺?Ο^Ο.δ-Ο.6mol/l的鹽酸2-3、碳納米管1-2、80_90%的甲酸140-160、尼龍6 40-50、月桂酰肌氨酸鈉0.6-1、聚乙烯吡咯烷酮1-2、聚丙烯酰胺0.4-0.5、聚乳酸2-3、丙烯醇2-3、三辛酸丁基錫0.1 -0.2、四丁基溴化銨0.5-1、乙酸異丁酸蔗糖酯0.2-0.4。
[0006]一種所述的高分子軟磁門紗網的制備方法，包括以下步驟:
(1)取體積比為3-4:1的硫酸、硝酸溶液混合，攪拌均勻，所述的硫酸濃度為90-95%、硝酸濃度為60-70%;
(2)取上述聚丙烯酰胺，加入到其重量107-110倍的去離子水中，攪拌均勻，加入聚乙烯吡咯烷酮，在60-70°C下保溫2-3分鐘，得高分子溶液；
(3)將上述碳納米管加入到上述混合酸溶液中，在50-60°C下超聲200-250分鐘，離心分離，將下層沉淀加入到高分子溶液中，加入四丁基溴化銨，100-200轉/分攪拌3-7分鐘，過濾，將沉淀放入80-90 0C的恒溫干燥箱中烘干，得到純化碳納米管；
(4)將上述純化碳納米管加入到上述80-90%的甲酸中，超聲60-70分鐘，加入尼龍6、三辛酸丁基錫，磁力攪拌3-5分鐘，繼續超聲30-40分鐘，得紡絲液，將紡絲液進行紡絲，得初始纖維；
(5)將上述月桂酰肌氨酸鈉加入到其重量60-70倍的去離子水中，攪拌均勻，加入初始纖維，在50-60 0C下保溫浸泡30-40分鐘，過濾，得預處理初始纖維；
(6)將上述預處理初始纖維送入等離子處理機中，在功率為70-75?，氧氣壓強為40-45pa下處理1-2分鐘；
(7)將上述聚乳酸、丙烯醇混合，攪拌均勻，加入上述甲苯二異氰酸酯，在60-70°C下預熱4-10分鐘，加入苯胺，攪拌至常溫，得預混苯胺；
(8)將上述等離子預處理后的初始纖維加入到上述預混苯胺中，浸泡100-120分鐘，加入剩余各原料，置于20-26°C的恒溫水浴中，攪拌反應120-130分鐘，取出纖維，水洗3_4次，常溫晾干，梳理整齊，置于編織機上按照要求的密度尺寸進行織造，織造完畢后置于沸水中熱定型1_2小時，即得。
[0007]本發明的優點是:
本發明首先將碳納米管用混合酸溶液進行處理，將羧基引入碳納米管表面后，再溶于甲酸溶液中，可以得到穩定的分散液;然后將得到的初始纖維進行等離子處理，由于等離子的刻蝕作用使纖維表面粗糙，且被引入部分極性基團導致其表面能提高，從而有助于苯胺單體在纖維表面吸附牢度及均勻性的提高，有利于形成連續完整的聚苯胺薄膜，聚苯胺導電層與纖維表面結合良好，電阻減小，復合纖維導電性能有所提高，本發明以鹽酸為摻雜酸，過硫酸銨為氧化劑，在吸附有苯胺單體的纖維浸入反應液時，纖維最外層的苯胺單體首先與反應液接觸并發生反應生成聚苯胺，隨著反應的進行，反應液擴散至整個苯胺吸附層內，反應充分，聚苯胺薄膜厚度提高，與基體纖維的吸附牢度提高，水洗時不易脫落，薄膜完整，可提供良好的導電通道，本發明纖維編織的紗網具有很好的電磁輻射防護效果，極大的降低了電磁波對人體的電磁輻射污染。
[0008]本發明加入了聚乳酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺，可以有效的提高單絲纖維的柔韌性，還可以促進填料在樹脂間的分散性，提高成品的穩定性強度。
【具體實施方式】
[0009]—種高分子軟磁門紗網，它是由下述重量份的原料組成的:
甲苯二異氰酸酯0.1、0.1mol/l的過硫酸銨水溶液7、苯胺70、0.5mol/l的鹽酸2、碳納米管1、80%的甲酸140、尼龍6 40、月桂酰肌氨酸鈉0.6、聚乙烯吡咯烷酮1、聚丙烯酰胺0.4、聚乳酸2、丙烯醇2、三辛酸丁基錫0.1、四丁基溴化銨0.5、乙酸異丁酸蔗糖酯0.2。
[0010]—種所述的高分子軟磁門紗網的制備方法，包括以下步驟:
(1)取體積比為3:1的硫酸、硝酸溶液混合，攪拌均勻，所述的硫酸濃度為90%、硝酸濃度為 60%;
(2)取上述聚丙烯酰胺，加入到其重量107倍的去離子水中，攪拌均勻，加入聚乙烯吡咯烷酮，在60 V下保溫2分鐘，得高分子溶液；
(3)將上述碳納米管加入到上述混合酸溶液中，在50°C下超聲200分鐘，離心分離，將下層沉淀加入到高分子溶液中，加入四丁基溴化銨，100轉/分攪拌3分鐘，過濾，將沉淀放入800C的恒溫干燥箱中烘干，得到純化碳納米管；
(4)將上述純化碳納米管加入到上述80%的甲酸中，超聲60分鐘，加入尼龍6、三辛酸丁基錫，磁力攪拌3分鐘，繼續超聲30分鐘，得紡絲液，將紡絲液進行紡絲，得初始纖維；
(5)將上述月桂酰肌氨酸鈉加入到其重量60倍的去離子水中，攪拌均勻，加入初始纖維，在50°C下保溫浸泡30分鐘，過濾，得預處理初始纖維；
(6)將上述預處理初始纖維送入等離子處理機中，在功率為70w，氧氣壓強為40pa下處理I分鐘；
(7)將上述聚乳酸、丙烯醇混合，攪拌均勻，加入上述甲苯二異氰酸酯，在60°C下預熱4分鐘，加入苯胺，攪拌至常溫，得預混苯胺；
(8)將上述等離子預處理后的初始纖維加入到上述預混苯胺中，浸泡100分鐘，加入剩余各原料，置于20°C的恒溫水浴中，攪拌反應120分鐘，取出纖維，水洗3次，常溫晾干，梳理整齊，置于編織機上按照要求的密度尺寸進行織造，織造完畢后置于沸水中熱定型I小時，即得。
[0011]單絲纖維的性能測試:
電導率I.3 X KT1-1.5 X 10-1s/cm；
斷裂強度達3.0-3.5cN/dtex;
斷裂伸長為20-30%;
斷裂應力130-150MPa。
【主權項】
1.一種高分子軟磁門紗網，其特征在于，它是由下述重量份的原料組成的: 甲苯二異氰酸酯0.1-0.2,0.1-0.15mo 1/1的過硫酸銨水溶液7-10、苯胺70_74、0.5-0.6mol/l的鹽酸2-3、碳納米管1-2、80_90%的甲酸140-160、尼龍6 40-50、月桂酰肌氨酸鈉0.6-1、聚乙烯吡咯烷酮1-2、聚丙烯酰胺0.4-0.5、聚乳酸2-3、丙烯醇2-3、三辛酸丁基錫0.1 -0.2、四丁基溴化銨0.5-1、乙酸異丁酸蔗糖酯0.2-0.4。2.—種如權利要求1所述的高分子軟磁門紗網的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)取體積比為3-4:1的硫酸、硝酸溶液混合，攪拌均勻，所述的硫酸濃度為90-95%、硝酸濃度為60-70%; (2)取上述聚丙烯酰胺，加入到其重量107-110倍的去離子水中，攪拌均勻，加入聚乙烯吡咯烷酮，在60-70°C下保溫2-3分鐘，得高分子溶液； (3)將上述碳納米管加入到上述混合酸溶液中，在50-60°C下超聲200-250分鐘，離心分離，將下層沉淀加入到高分子溶液中，加入四丁基溴化銨，100-200轉/分攪拌3-7分鐘，過濾，將沉淀放入80-90 0C的恒溫干燥箱中烘干，得到純化碳納米管； (4)將上述純化碳納米管加入到上述80-90%的甲酸中，超聲60-70分鐘，加入尼龍6、三辛酸丁基錫，磁力攪拌3-5分鐘，繼續超聲30-40分鐘，得紡絲液，將紡絲液進行紡絲，得初始纖維； (5)將上述月桂酰肌氨酸鈉加入到其重量60-70倍的去離子水中，攪拌均勻，加入初始纖維，在50-60 0C下保溫浸泡30-40分鐘，過濾，得預處理初始纖維； (6)將上述預處理初始纖維送入等離子處理機中，在功率為70-75?，氧氣壓強為40-45pa下處理1-2分鐘； (7)將上述聚乳酸、丙烯醇混合，攪拌均勻，加入上述甲苯二異氰酸酯，在60-70°C下預熱4-10分鐘，加入苯胺，攪拌至常溫，得預混苯胺； (8)將上述等離子預處理后的初始纖維加入到上述預混苯胺中，浸泡100-120分鐘，加入剩余各原料，置于20-26°C的恒溫水浴中，攪拌反應120-130分鐘，取出纖維，水洗3_4次，常溫晾干，梳理整齊，置于編織機上按照要求的密度尺寸進行織造，織造完畢后置于沸水中熱定型1_2小時，即得。
【文檔編號】D06M15/61GK105986467SQ201610111717
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年2月29日
【發明人】朱亞軍, 朱新亞
【申請人】利辛縣富亞紗網有限公司