[发明专利]一种PANI/MXene/碳布复合吸波材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种PANI/MXene/碳布复合吸波材料的制备方法。该方法包括：将酸处理后的碳布置于MXene溶液中，搅拌，将得到的MXene/碳布复合材料置于含苯胺的酸性溶液中，苯胺吸附在碳布表面；然后聚合反应。该方法制备条件温和，得到的材料质量轻薄，具有较好的柔韧性和优异的吸波性能，可裁剪加工成雷达或电子设备等的屏蔽层、日用防护材料以及特殊场合的防护服等，具有较可观的市场需求和广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于柔性吸波材料的制备方领域，特别涉及一种PANI/MXene/碳布复合吸波材料的制备方法。

背景技术

在新一代科技浪潮的带动下，整个世界在飞速发展，5G智能社会的时代也即将来临，我们的生活正在发生日新月异的改变。电子通讯设备的不断发展，在带给我们巨大便利的同时，随之产生的电磁辐射也对我们的身体健康和生活环境存在巨大的危害，因此“电磁污染”成为当今又一大热门话题。电磁污染是由电磁波无序的超强度辐射引起的，除了宇宙射线、大气雷电、太阳和地球的热辐射等自然因素引起的自然电磁污染外，还有我们生活中手机、电脑等电子设备工作时产生的电磁辐射引起的人为电磁污染，其不仅会干扰常规电子设备的正常运转，对人体健康也会产生严重的影响，被称为新一代“隐形杀手”。因此，为了减少电磁辐射，吸波材料的开发刻不容缓。

吸波材料多种多样，用途广泛，在军事和民用上都有着不可忽视的突出贡献，各个国家对吸波材料都有广泛的研究和探索。与传统的吸波材料相比，具有吸波功能的纺织面料具有柔性、易加工、可裁剪、可穿戴等特性，可以有效减少甚至消除电磁辐射对人体的危害，对人类健康和空间电磁环境的净化有着相当长远的意义。因此，研发新型的具有吸波功能的织品是当前科技发展形势下的一项重要任务。

目前，制备吸波材料的主要方法包括：采用具有吸波功能的纤维(碳纤维和磁纤维等)加工成纺织品、织物表面镀覆金属、采用本征导电高分子(聚苯胺和聚吡咯等)对织物改性等。如中国专利CN108951192A公开了采用巯基-烯点击反应将磁性WPU吸波涂料接枝在巯基改性的纺织品表面制得吸波纺织品；中国专利CN109281185A公开了采用石墨、银包铜粉、羟基镍粉、石墨烯粉、银包空心玻璃微珠为吸波剂制备了双层涂层棉纤维织物。上述方法中，分别存在着制备工艺复杂，吸波效果不理想和透气性能差，手感僵硬等问题。MXene是近几年发现的二维层状过渡金属碳化物或氮化物，它具有石墨烯高比表面积、高电导率的特点，又具备组分灵活可调，最小纳米层厚可控等优势，已在储能、吸附、导电填充剂等领域展现出巨大的潜力。但如今，MXene在吸波领域的应用还较少，将其与导电高聚物通过层层自组装在纺织品上的研究更为罕见，因此本发明旨在开发出一种新型的具有优良性能的复合吸波材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种PANI/MXene/碳布复合吸波材料的制备方法，以克服现有技术中制备工艺复杂、吸波性能不佳、吸波涂料与纺织品的粘结力差、涂层织物手感僵硬及吸波剂对基体原有性能的破坏等问题。

本发明提供一种PANI/MXene/碳布复合吸波材料，将酸处理后的碳布置于MXene溶液中搅拌，将得到的MXene/碳布复合材料置于含苯胺的酸性溶液中，然后聚合反应得到。

所述MXene包括Ti₃C₂Tx、Ti₂N、Mo₃C₂、Ti₂AlC₃、V₂C等材料。

本发明还提供一种PANI/MXene/碳布复合吸波材料的制备方法，包括：

(1)将碳布进行酸处理；

(2)将酸处理后的碳布置于MXene溶液中，搅拌，得到MXene/碳布复合材料，其中碳布与MXene溶液的质量比为1:10-20；