[发明专利]一种新型电磁屏蔽纳米碳导电纤维材料及其制备方法

权利要求书

1.一种新型电磁屏蔽纳米碳导电纤维材料，其特征在于:按重量组分计包括以下组分：石墨3～6份、纳米碳纤维15～35份、导电聚合物60～98份、聚合物粘合剂0.2～0.8份、分散剂0.5～1.0份、碱金属氟化物0.02～0.1份、金属催化剂0.1～0.2份、导电型金属0.03～0.15份、表面处理剂0.5～1.0份；所述导电聚合物为聚(茚并芴-三苯胺)，所述聚合物粘合剂为1,3-双-(3,3,4,4-二羧基苯氧基)苯和4,4-双-(4-氨基苯氧基)-二苯基按1:2～3组合而成，所述分散剂为1,2-亚乙基双硬脂酰胺，所述金属催化剂为金属茂，所述表面处理剂为ITO或SnO₂，所述导电型金属包括钡、银、钴、镍、锡中的至少一种金属元素的盐、金属氧化物、金属氯化物或金属氮化物。

2.如权利要求1所述的一种新型电磁屏蔽纳米碳导电纤维材料，其特征在于:还包括0.01～0.03份的分散X射线和电子束屏蔽材料，所述材料是选自硅、锶、镁、铕和镝中的至少一种元素的化合物。

3.如权利要求1所述的一种新型电磁屏蔽纳米碳导电纤维材料的制备方法，其特征在于:包括以下步骤：

(1)石墨预处理，在纳米石墨粉中掺入碱金属氟化物，并加入金属催化剂，混匀，在惰性气体保护下在500～700℃加热，所述惰性气体是从一氧化碳、甲烷、乙炔、乙烯和丙烷中选择的一种或多种混合气体，将碱金属氟化物固定在纳米石墨粉表面上；

(2)纳米碳纤维预处理，将纳米碳纤维用浓硫酸与高锰酸钾进行混合酸氧化，经超声或高剪切剧烈搅拌之后，得到羧基化的纳米碳纤维，加入表面处理剂，在200～300℃加热处理5～8分钟，加入导电型金属，在氮气和氩气的混合气体保护下在300～500℃加热20～30分钟，将导电型金属均匀分散在纳米碳纤维内；

(3)将步骤(1)预处理的石墨和步骤(2)预处理的纳米碳纤维置于容器内，用极性溶剂溶解，再加入分散剂、导电聚合物、聚合物粘合剂，共混，超声分散，再置于臭氧发生装置中进行臭氧化处理，研磨，形成均质的溶液；

(4)将步骤(3)得到的溶液与化学共混物共混，所述化学共混物为聚氧乙烯，再用静电纺丝法制备出纳米碳导电纤维材料。

4.如权利要求3所述的一种新型电磁屏蔽纳米碳导电纤维材料的制备方法，其特征在于:所述浓硫酸用量为420～480份，高锰酸钾用量为10～50份，所述浓硫酸浓度为95～98％。

5.如权利要求3所述的一种新型电磁屏蔽纳米碳导电纤维材料的制备方法，其特征在于:所述极性溶剂选自异丙醇(IPA)、环己酮、乙酸乙酯、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、乙酸丁酯或甲基异丁基酮中的任意一种。

6.如权利要求3所述的一种新型电磁屏蔽纳米碳导电纤维材料的其制备方法，其特征在于:所述碱金属氟化物为LiF或CsF。