[发明专利]一种泡沫金属掺杂聚苯胺电磁屏蔽材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种泡沫金属掺杂聚苯胺电磁屏蔽材料及其制备方法。所述电磁屏蔽材料以泡沫金属为基材，其表面修饰有掺杂聚苯胺覆层。电磁波可在泡沫金属的内部孔洞有效发生反射，延长了电磁波穿透材料的有效路径，同时泡沫金属表面修饰的掺杂聚苯胺覆层可以有效的吸收电磁波，便于发挥吸波型的聚苯胺修饰层和反射型的泡沫金属基体两者之间的协同效应，进一步提高材料整体的电磁屏蔽效能。此外，本发明所使用的聚合条件简单，反应原料易得，可操作性强，具有生产成本低、易于大规模工业化生产等优势。

技术领域

本发明属于电磁屏蔽技术领域，具体涉及一种电磁屏蔽功能材料，尤其是涉及一种泡沫金属掺杂聚苯胺电磁屏蔽材料，以及一种通过原位化学氧化聚合方法制备泡沫金属掺杂聚苯胺电磁屏蔽材料的方法。

背景技术

随着科学技术和电子工业的快速发展，越来越多的电子产品进入人们的生活，它带给人们生活方便和时尚的同时，也带给了人们不易察觉的电磁辐射。电磁辐射产生的电磁干扰影响电子产品的性能，影响其正常工作并且会对周围的电子仪器设备造成严重干扰，使它们的工作程序发生紊乱，产生错误动作，且由此引起的电磁污染会对人类和其它生物体造成严重伤害。科学研究证实，电磁辐射可对生物体产生热效应、非热效应和累积效应，这些效应对人体器官、组织、系统都产生不同程度的危害。为防止电磁辐射造成的干扰与泄露，采用电磁屏蔽材料进行屏蔽是主要防范方法之一。

聚苯胺由于原料易得，合成方法简单，结构多样，导电率较高及环境稳定性好等特点在电磁屏蔽领域具有巨大的实用价值和广阔的应用前景。为了同时满足理想电磁屏蔽材料的厚度薄、质量轻、吸波频带宽、吸收强的综合性能等要求，聚苯胺需要与其他材料进行复合，协同发挥不同组分的优势，近年来受到人们的广泛关注，是电磁屏蔽材料的一个重要发展方向。

发明内容

本发明的目的是为了克服传统金属系电磁屏蔽材料的价格高、易腐蚀、密度大等缺点，同时通过材料的组成与结构的设计，提供一种密度低、屏蔽效能优异、价廉的泡沫金属掺杂聚苯胺电磁屏蔽材料及其制备方法。

本发明提供的泡沫金属掺杂聚苯胺电磁屏蔽材料，其特征在于，所述的材料以泡沫金属为基材，其表面修饰有掺杂聚苯胺覆层。

本发明提供的泡沫金属掺杂聚苯胺电磁屏蔽材料，其特征在于，所述的泡沫金属为泡沫镍、泡沫铝或泡沫银中的任意一种。

本发明提供的泡沫金属掺杂聚苯胺电磁屏蔽材料，其特征在于，所述的泡沫金属的孔隙密度为10～140PPI。

本发明提供的泡沫金属掺杂聚苯胺电磁屏蔽材料，其特征在于，所述的泡沫金属掺杂聚苯胺电磁屏蔽材料是采用原位化学氧化聚合法制备的。

本发明提供泡沫金属掺杂聚苯胺电磁屏蔽材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)配置樟脑磺酸溶液，将其均匀分成两份，备用；

(2)称取适量的苯胺单体与泡沫金属相混合，静置30分钟后，将其加入其中一份樟脑磺酸溶液中，记为混合物A；称取适量氧化剂溶于另一份樟脑磺酸溶液中，记为溶液B；

(3)将溶液B缓慢滴入混合物A中，在-10～0℃下发生氧化聚合反应，反应时间为1～6h；

(4)反应完毕后，将表面修饰有掺杂聚苯胺的泡沫金属从反应液中取出，使用去离子水和无水乙醇反复洗涤，干燥后，即得泡沫金属掺杂聚苯胺电磁屏蔽材料。

进一步，所述步骤(1)中使用的樟脑磺酸浓度为0.5～2mol/L。

进一步，所述步骤(2)中所使用的泡沫金属在混合物A中含量是0.005～0.1g/mL。

进一步，所述步骤(2)中所使用的泡沫金属和苯胺单体的质量比是1:4～2:1之间。

进一步，所述步骤(2)中氧化剂在溶液B中含量是0.06～0.77g/mL。