[发明专利]一种提高铜钴镍铁氧体复合物在棉织物上结合牢度的方法

说明书

本发明涉及一种提高铜钴镍铁氧体复合物在棉织物上结合牢度的方法，两步法制备铜钴镍铁氧体/氧化石墨烯/聚苯胺的复合材料，并将其涂层在棉织物上，制备出具有良好耐久性的棉织物。与现有技术相比，本发明生产工艺简单，易于操作且耗时短，制备的铜钴镍铁氧体/氧化石墨烯/聚苯胺复合材料不仅对染料废水有一定的光催化作用，将其应涂层在棉织物上，还可以提高棉织物的抗紫外和电磁屏蔽性能，且经过处理后的棉织物的力学性能还有所提高。

技术领域

本发明属于纳米材料功能整理领域，尤其是涉及一种提高铜钴镍铁氧体复合物在棉织物上结合牢度的方法。

背景技术

铁氧体作为一种吸波剂，在高频下有相对较高的磁导率、电阻率和矫顽力等优点，使得其在微波吸收领域得到广泛应用。但作为吸波材料，铁氧体具有密度较大的缺点，针对这一缺点，可将铁氧体制成粉末状，不但可以降低铁氧体的比重，还能进一步提高其吸波性能。聚苯胺(PANI)是一种具有共轭结构的导电高聚物，具有独特的电化学和物理化学行为。虽然聚苯胺在电磁屏蔽和微波吸收方面具有一定的优势，但在微波频率下，聚苯胺作为微波吸收材料主要是介电损耗，不具有磁损耗的性质，显然是不能满足吸波材料的强吸收、宽频带的要求。氧化石墨烯是一种结构独特的二维碳材料，具有优异的物理和化学性能，因此作为一种新型吸波材料而被广泛关注。氧化石墨烯属于非磁性物质，其良好的微波吸收性能均来自于其导电性能。然而其高载流子迁移率所带来良好的导电性能并不能有效满足阻抗匹配机制。研究发现，将氧化石墨烯与磁性材料或者是导电高分子进行复合将会加强材料的电磁屏蔽性能。

一般而言，电磁波屏蔽作用原理如下：(1)当电磁波到达屏蔽体表面时，由于空气与金属的交界面上阻抗的不连续，对入射波产生的反射。这种反射不要求屏蔽材料必须有一定的厚度，只要求交界面上的不连续；(2)未被表面反射掉而进入屏蔽体的能量，在体内向前传播的过程中，被屏蔽材料所衰减。也就是所谓的吸收； (3)在屏蔽体内尚未衰减掉的剩余能量，传到材料的另一表面时，遇到金属－空气阻抗不连续的交界面，会形成再次反射，并重新返回屏蔽体内。这种反射在两个金属的交界面上可能有多次的反射。总之，电磁屏蔽体对电磁的衰减主要是基于电磁波的反射和电磁波的吸收。

将铜钴镍铁氧体复合物处理到棉织物上可以赋予其良好的电磁屏蔽效果，但纳米铁氧体中由于无基团可以与棉织物相结合，所以只能通过物理吸附的方式存在于织物表面，使其与织物得结合力不牢，比较容易脱落，这样就影响了棉织物持久的防电磁波效果，从而也限制了功能性防电磁波纺织品在市场上的进一步推广。因此，目前需要解决铁氧体在棉织物上结合部牢，耐久性差等问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高铜钴镍铁氧体复合物在棉织物上结合牢度的方法，能够提高铁氧体在棉织物上的耐水洗性能。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：采用两步法制备了铜钴镍铁氧体 /氧化石墨烯/聚苯胺复合材料，并将其涂层在棉织物上。制备的涂层棉织物表面具有大量的铜钴镍铁氧体/氧化石墨烯/聚苯胺复合材料，涂层较为均匀，赋予棉织物电磁屏蔽、抗紫外等优异性能。拓宽了功能性棉织物的应用范围，而且工艺简单，操作方便。

一种提高铜钴镍铁氧体复合物在棉织物上结合牢度的方法，包括：

将氧化石墨烯在盐酸溶液中混合均匀；

冰浴条件下搅拌并加入苯胺，分散均匀后加入过硫酸铵的盐酸溶液，继续冰浴并密封冷冻；

利用丙酮和酒精洗涤冷冻后产物并过滤，干燥处理得到氧化石墨烯/聚苯胺复合材料；

将氧化石墨烯/聚苯胺复合材料在聚乙二醇溶液中溶解分散；