[发明专利]一种聚苯胺/煤制油残渣复合防电磁波辐射材料的制备方法及其制备的产品

说明书

技术领域

本发明属于防电磁波辐射材料技术领域，更特别的涉及一种聚苯胺/煤制油残渣复合防电磁波辐射材料的制备方法及其制备的产品。

技术背景：

随着科技的进步，电子信息技术、军事装备技术等跨越式发展，电磁技术不断取得突破进步，为人类社会发展带来了巨大的福音，在探测、定位、通信等领域发挥着不可替代的作用。然而，随着电磁波应用领域的不断扩增，其负面干扰产生的危害也慢慢引起人们的重视。恶化的电磁环境会产生电磁干扰，影响电子、通信等系统，还会对人们的身体健康带来威胁。军事上，隐身技术已成为海、陆、空、天、电磁五位一体的立体现代化战争中最重要、最有效的突防战术技术措施，是提高武器系统生存、突防和纵深打击能力不可或缺的手段。因此，电磁辐射的防护与屏蔽受到了全社会的普遍关注。生活中减少电磁福射污染和军事上实现目标隐身都要用到防电磁波辐射材料，所以高效防电磁波辐射材料的研究与开发成为了业界研究的热点。

从元素组成和理化特性来看，传统防电磁波辐射材料主要有铁氧体、磁性金属、碳系材料、导电高分子材料等几类。作为防电磁波辐射材料，铁氧体具有电阻率高、吸收强、频带较宽及成本低等特点，但存在密度大、高温特性差等缺点。磁性金属材料(如Fe、Co、Ni等金属及其合金)具有饱和磁化强度高、磁导率和介电常数大等优点，但存在耐腐蚀能力低、密度大等缺点。碳系防电磁波辐射材料主要有石墨和炭黑、碳纤维和碳纳米管等，具有原料来源广泛、制备工艺简单、密度低、电导率高等优点，但在单独使用时存在阻抗匹配特性差、吸收频带窄、吸收性能弱等缺点。导电高分子材料如聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩等都属于导电高分子防电磁波辐射涂料，具有密度小、结构多样化、可实现红外和微波兼容、易复合加工以及独特的机械、物理和化学特性等诸多优点，但单一的导电高聚物的吸波频率较窄。

优良的防电磁波辐射材料要求具有吸收强、频带宽、密度小、厚度薄、环境稳定性好等特点，而传统的防电磁波辐射材料很难满足上述综合要求，主要存在吸收频带单一、密度大、吸收不强等问题。因此，制备“薄、轻、宽、强”的优质防电磁波辐射材料成为了目前研究的热点。而复合防电磁波辐射材料可实现各种材料的优势互补，达到“薄、轻、宽、强”的要求。

煤液化残渣是一种高碳、高灰和高硫的物质，主要由高温加氢处理的重质有机物、无机矿物质以及外加的液化催化剂组成。而煤液化催化剂可分为三类：(1)石油加氢精制类催化剂，如钴(Co)、钼(Mo)、镍(Ni)为活性金属催化剂；(2)金属卤化物催化剂，如ZnCl₂、SnCl₂等；(3)铁系催化剂，包括含铁的天然矿石，铁的氧化物、硫化物和氢氧化物等。所以煤制油残渣主要由富碳组分构成，兼含少量铁氧体、磁性金属材料等组分，是一种廉价易得的防电磁波辐射材料来源。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种聚苯胺/煤制油残渣复合防电磁波辐射材料的制备方法。

本发明的目的之二是提供一种聚苯胺/煤制油残渣复合防电磁波辐射材料。

本发明的这些以及其它目的将通过下列详细说明和描述来进一步体现。

本发明的聚苯胺/煤制油残渣复合防电磁波辐射材料的制备方法，包括如下步骤：

A、将煤制油残渣置于石墨炉中加热至400-1000℃，恒温0.5-2h，然后降至室温，取出研磨，过100-500目筛，得粒径为0.1-150um残渣粉末；

B、在室温下，将苯胺缓慢加到盐酸溶液中，搅拌均匀后，慢慢滴加(NH₄)₂S₂O₈溶液反应，过硫酸铵与苯胺的摩尔比值为1:1-2，产品经抽滤、酸洗后在60℃下真空干燥至恒重即得导电高分子聚苯胺颗粒；

C、将残渣粉末、导电高分子聚苯胺颗粒及粘接剂按质量份1-10：1-10:1-10的比例加入混料机中，搅拌混合均匀，最后根据需要，采取喷涂、刷涂或者压制成型方法，制备出所需的防电磁波辐射材料。

进一步的，本发明的聚苯胺/煤制油残渣复合防电磁波辐射材料的制备方法，包括如下步骤：

A、将煤制油残渣置于石墨炉中加热至500-800℃，恒温0.8-1.5h，然后降至室温，取出研磨，过100-300目筛，得粒径为0.5-80um残渣粉末；