[发明专利]一种聚（吡咯-苯胺）/Fe3O4 复合物及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明属于新型吸波材料技术领域。更具体地，本发明涉及一种具有微波吸收特性的聚(吡咯-苯胺)/Fe₃O₄复合物，还涉及所述聚(吡咯-苯胺)/Fe₃O₄复合物的制备方法。

【背景技术】

微波材料是指一种能吸收、衰减入射电磁波，并将其电磁能转换成热能散掉或使电磁波因干扰而消失的材料。吸波材料最早用于军事目的，称为“隐身材料”，然而随着电磁波的广泛应用，在改善人类生活的同时，其伴生的电磁辐射对人类的身体健康损害也随之产生，所以，吸波材料在电视广播、电子器件及微波辐射防护等民用方面的研究也日益受到重视。吸波材料分为传统吸波材料和新型吸波材料，新型吸波材料具有“薄、轻、宽、强”等特点，其兴起和发展为吸波材料的研究和发展提供了新的路径和方向。

近几年来，导电聚合物被认为是最具前景的新型微波吸收材料，与基于金属和碳基材料的微波吸收剂相比，导电聚合物具有质轻、抗腐蚀、易于加工和电导率可调等优点，尤其是电磁功能化的导电聚合物，因其兼具无机和有机材料的特性，引起了人们的广泛关注。研究证明，导电聚合物的引入有利于提高无机磁性材料的反射损耗，例如聚吡咯/BaFe₁₂O₁₉、聚吡咯/镍、聚吡咯/ZnFe₂O₄、聚吡咯/FeOOH、聚吡咯/Fe₃O₄、聚苯胺/Fe₃O₄及聚苯胺/BaTiO₃复合材料的微波吸收特性都优于相应的单一磁性材料；但是，单一的导电聚合物/磁性材料复合物的微波吸收频率范围较窄，难以满足高性能场合的需求。熊冬柏等人(熊冬柏，2009年，湖南师范大学硕士论文，导电聚合物基磁性纳米复合物的形貌调控及其电磁性质研究)制备的聚(苯胺-吡咯)共聚物/Fe3O4复合材料的微波吸收性能明显优于聚苯胺/Fe₃O₄、聚吡咯/Fe₃O₄复合材料，低于-10dB时的频率带宽为4.7GHz。然而，熊冬柏等人采用的两步合成方法相对较复杂，且磁性粒子分散不均匀。为了改善上述技术问题，本发明人采用“一步合成法”合成聚(吡咯-EDOT)/Fe₃O₄复合材料，实现了导电聚合物和磁性粒子的一步生成，方法简单，效果显著，应用前景广阔。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种具有微波吸收特性的聚(吡咯-苯胺)/Fe₃O₄复合物。

本发明的另一个目的是提供所述具有微波吸收特性的聚(吡咯-苯胺)/Fe₃O₄复合物的制备方法。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种具有微波吸收特性的聚(吡咯-苯胺)/Fe₃O₄复合物的制备方法。

该制备方法的步骤如下：

A、制备白色乳液

往浓度为1～1.5mol/L的80～100ml氨水溶液中加入1.0～9.0mmol吡咯，得到的混合物在超声波处理下得到一种白色乳液；

B、添加氯化亚铁

在温度5～25℃的条件下，按照FeCl₂·4H₂O与吡咯的摩尔比1：0.3～3.0，往步骤A得到的白色乳液中添加0.3～0.6mol/LFeCl₂·4H₂O水溶液，得到含氯化亚铁的溶液；

C、添加氯化铁

按照FeCl₂.4H₂O与FeCl₃·6H₂O的摩尔比1：31～78，往步骤B得到的含氯化亚铁溶液中滴加3.0～8.7mol/LFeCl₃.6H₂O水溶液，接着添加苯胺，该苯胺与吡咯的摩尔比为1:0.11～9，再在温度5～25℃的条件下搅拌反应8～12小时，然后离心分离，得到一种黑色固体产物；

D、洗涤与干燥

步骤C得到的固体产物分别用蒸馏水、乙醇与乙醚进行洗涤，真空干燥，得到所述的聚(吡咯-苯胺)/Fe₃O₄复合物。