[发明专利]一种含石墨烯气凝胶的静电屏蔽无纺布及制备方法

说明书

本发明涉及无纺布的领域，公开了一种含石墨烯气凝胶的静电屏蔽无纺布及制备方法。包括如下制备过程：（1）在氧化石墨烯分散液中加入金属晶须、还原剂、交联剂，水热反应制得石墨烯湿凝胶，干燥后得到石墨烯气凝胶；（2）与硝酸银溶液混合后加入乙二醇和硼氢化钠，制得导电填料；（3）将导电填料分散在聚烯烃纺丝液，喷出后梳理成纤维网，热风粘合，即得静电屏蔽无纺布。本发明制得的静电屏蔽无纺布，由导电填料与纺丝液混合喷出得到的高导电的纤维制成，导电填料均匀分散在纤维内，形成了致密的三维导电网络结构，显著改善了无纺布的导电性能，并解决了现有导电层易脱落的缺陷，可用作静电屏蔽领域的包装领域。

技术领域

本发明涉及无纺布的领域，公开了一种含石墨烯气凝胶的静电屏蔽无纺布及制备方法。

背景技术

无纺布是由定向的或随机的纤维而构成，是新一代环保材料，具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等特点。如多采用聚丙烯粒料为原料，经高温熔融、喷丝、铺纲、热压卷取连续一步法生产而成，因具有布的外观和某些性能而称其为布。其应用广泛，已成为不可或缺的高分子材料。

在无纺布的使用中，会用在一些包装上，在包装一些东西时往往需要静电屏蔽。静电会引起电子设备或办公自动化设备集成电路（IC）的误动作，破坏贮存器，特别是对电磁波（EMI）和静电感应（ESD）的干扰。这不仅损伤 半导体器件，也能造成事故。因此，采用抗静电导电性无纺布，屏蔽电磁波，防止静电效应，以减少静电灾害。

无纺布纺织品泄漏静电荷的能力与无纺布纺织品的比电阻有关，一般无纺布纺织品比电阻较高，通过吸湿改性方法，用抗静电整理剂整理，可以使无纺布纺织品达到抗静电的水平。例如用亲水性的聚乙二醇、烷基磺酸钠等与聚合物共混或共聚改性等方法可以改善无纺布纺织品的抗静电性。石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，其常温下其电子迁移率高，而电阻率绩效，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。在静电屏蔽无纺布中具有极好应用前景。

中国发明专利申请号201720277547.5公开了一种静电屏蔽无纺布，包括无纺布层，无纺布层上设置有弹性层，弹性成上设置有石墨层，石墨层上设置有吸水层。通过上述技术方案，以无纺布层为最外层，起到了正常无纺布对于包装物品的时候的需要。同时设置有弹性层，能够起到较好的缓冲作用，保护包装物在受到冲击时，能够有一个保护作用。在弹性层上设置有石墨层，主要起到了一个静电屏蔽的效果，同时弹性层具有弹性，可以是的石墨层也具有一定的形变，使得在形变后仍然具有较好的抗静电效果，同时加之吸水层，能够有效吸潮对于包装物具有较好的保护作用。

中国发明专利申请号201610568052.8公开了一种石墨烯纤维无纺布及其制备方法，该无纺布由石墨烯短纤分散液经滤网过滤沉积并干燥还原得到，因此无纺布的结构单元为无序堆积且相互粘结的石墨烯短纤维，并由纤维搭接成大量可通过液体或气体的孔洞。该石墨烯纤维无纺布具有较好的力学强度和韧性，并且完全由石墨烯纤维构成，不含有高分子材料做骨架或粘接剂等，石墨烯纤维搭接成的网络结构经还原后的导电导热性能优异，可用作多功能的高性能织物。

根据上述，现有方案中添加石墨烯的静电屏蔽无纺布层为最外层，同时设置有弹性层，在弹性层上设置有石墨烯层，起到静电屏蔽的效果，但是此种工艺制备的静电屏蔽层不牢固，随着时间的推移，静电屏蔽层易脱落，影响静电屏蔽效果，并且其电性能依然有待提高，本发明提出了一种含石墨烯气凝胶的静电屏蔽无纺布及制备方法，可有效解决上述技术问题。

发明内容

目前应用较广的石墨烯的静电屏蔽无纺布的常规制备方法是设置石墨烯导电层，但存在静电屏蔽层不牢固、易脱落的缺点，导电性能较差，影响静电屏蔽效果。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种含石墨烯气凝胶的静电屏蔽无纺布的制备方法，制备的具体过程为：