[发明专利]木基聚苯胺电磁屏蔽材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种木基聚苯胺电磁屏蔽材料的及其制造方法，属于功能材料技术领域。

技术背景

随着人们生活水平的提高以及社会的发展和科技的进步，各类家用电器、电脑等办公自动化设备、移动通讯设备等迅速进入办公与家庭环境，给人们生活和工作带来了极大的方便，但同时也给人们带来了电磁污染,当前，电磁波污染已成为继空气污染、水污染、噪音污染之后的第四大污染源。一方面,电磁辐射会对人们的视觉系统，心血管系统以及神经系统等造成损伤;另一方面,电磁干扰会导致其它电子设备工作紊乱,发生错误指令，产生不良后果。为防止电磁辐射对人体造成的损害以及造成的电子干扰与信息泄露,采用电磁屏蔽材料进行电磁波屏蔽是主要防范方法之一。目前采用的方法主要有两种:一类是将导电填料（金属、碳纤维等）与塑料复合混炼后成型；一类是在已成型的壳体表面涂覆导电膜。科学研究证明:只有屏蔽材料才能治理电磁波污染,才能消除静电危害。因此,开发电磁波屏蔽,抗静电等新型导电功能产品是非常必要的。

木（竹）材是自然界中最典型的生物质材料,它是由多种化学成分和多种细胞天然复合而成。它与化石资源、金属资源不同,只要条件适合,利用太阳能每时每刻都能生产,不但增加了资源数量,而且其生产过程非但不污染反而可以改善环境、节约资源。同时，作为一种典型的生物复合材料,木（竹）材具有强重比大、隔热、隔音性好、加工能耗低、对环境污染小、可再生、可自然降解等优点，是人类生产、生活中最常使用的家具、建筑、装饰等用材。目前，关于利用木质材料开发电磁屏蔽产品的研究和专利主要是指利用化学镀镍技术对木材表面进行化学镀镍以及在木材表面涂覆碳纤维层、导电聚合物层等方法。如：CN101003887发明专利公布了一种木材表面真空镀膜制造方法，该方法主要是在烘干木材的表面实施真空镀膜，使金属沉积在木材表面形成连续均匀的金属及氧化物薄膜；CN1772450发明专利公布了一种电磁屏蔽木质复合材料的制造方法，该专利主要是将木材经过活化，水洗，解胶，蒸馏水洗处理后再进行化学镀镍和化学镀铜，一定程度上改善了金属腐蚀、胶层的开裂等耐久性差、工艺较复杂、条件苛刻，成本高的缺点；CN101285183发明专利公布了一种制备木质电磁屏蔽材料的化学镀方法，该发明主要是对木材进行表面处理，尺寸稳定性处理，敏化活化处理，化学镀铜，镀后处理，最后热压胶合并着色/涂饰而成，此方法不仅使薄木具备金属质感，起到一定的装饰性；CN101384159发明专利公布了一种表面贴覆屏蔽布电磁兼容木基复合材料及其制备方法，此发明是通过表面贴覆镀镍或镀铜屏蔽布的方式赋予木材电磁屏蔽的功能，通过贴接吸波片实现吸收电磁波。

然而，关于聚苯胺与天然生物质材料-木（竹）材制备功能型电磁屏蔽复合材料的研究和专利未有报道。作为一种导电高分子材料,聚苯胺具有很多金属不可比拟的优点:化学可变性大,原料的来源广泛,易得且价格低廉,还具有独特的氧化-还原性质、质子交换性、催化性、体积电位响应性、光电转换性能以及微波吸收等性能,具有很广阔的应用前景，但是由于不溶于一般的有机溶剂、综合力学性能差以及流变性能不良的缺点导致其难于采用传统的成型加工方法进行加工,所以,通常采用制备聚苯胺复合材料来克服其加工性能差的缺点，通过此途径还可以获得具有多种功能的复合材料。

发明内容

本发明提出的是一种木基聚苯胺电磁屏蔽材料及其制造方法，其目的旨在克服现有技术所存在的上述缺陷，制造的木基聚苯胺电磁屏蔽材料不仅具有木材或竹材的基本特征，而且完全满足电磁屏蔽和抗静电标准的要求。

本发明的技术解决方案一：木基聚苯胺电磁屏蔽材料的制造方法包括如下工艺步骤：

1）将木（竹）质材料进行抽真空处理30分钟；

2）在0℃下冷却苯胺单体后，制备苯胺预聚体，并在真空压力下将苯胺预聚体浸渍入木（竹）质材料中，浸渍时间20~45分钟；

3）然后使浸入苯胺预聚体的木（竹）质材料在0℃的冰浴环境中发生原位聚合，聚合20~26小时；

4）取出试件并移去表面的残留液及聚合物，用水和丙酮溶液清洗；

5）用吸墨纸吸干，再将试件放入真空干燥箱中在45~50℃下干燥38~44小时，制得木基聚苯胺电磁屏蔽材料；

6）测试。

本发明的技术解决方案二：木基聚苯胺电磁屏蔽材料的制造方法包括如下工艺步骤：

1）将界面改性剂按规定比例溶解后制备成溶液，通过真空浸渍处理将界面改性溶液浸入木（竹）质材料中，在100~105℃下改性处理6~8小时；