氟塑料基微納複合濾波材料及其製備方法
2023-04-27 15:59:21
專利名稱：氟塑料基微納複合濾波材料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種複合濾波材料及製備方法，尤其是一種氟塑料基微納複合濾波材料及其製備方法。
背景技術：
碳納米管由於具有優異的力學和電學性能，耐強酸和強鹼的化學特性，以及高的比表面積和長徑比，而常被用於增強聚合物材料，或改善聚合物材料的導電導熱性能，以擴展聚合物的應用領域，如中國發明專利申請CN 102443274 A於2012年5月9日公布的一種「碳納米管/高分子複合膜及其製備方法」。該發明專利申請文獻中提及了一種由聚偏氟乙烯填充和包覆碳納米管骨架網絡構成的複合膜；其製備方法為先將自支撐碳納米管薄膜鋪設到表面設有犧牲層的固體基板上，再以高分子溶液浸潤碳納米管薄膜，而後將固體基板水平放置，待高分子溶液固化或乾燥後，除去犧牲層，並將形成的碳納米管/高分子複合膜從固體基板上剝離，獲得目標產品。但是，無論是目標產品，還是其製備方法，都存在著不足之處，首先，複合膜雖有著防靜電、電磁屏蔽、微波吸收、導熱傳熱的性能，卻無法對傳導型電磁幹擾信號進行有效地濾除；其次，製備方法不能獲得具有濾波功能的複合材料。
發明內容
本發明要解決的技術問題為克服現有技術中的不足之處，提供一種具有濾波功能的氟塑料基微納複合濾波材料。本發明要解決的另一個技術問題為提供一種上述氟塑料基微納複合濾波材料的製備方法。為解決本發明的技 術問題，所採用的技術方案為:氟塑料基微納複合濾波材料包含氟塑料和碳納米管，特別是，所述複合濾波材料還含有鐵氧體，所述氟塑料、碳納米管和鐵氧體的重量比為100:5 60:5 60 ;所述氟塑料為聚四氟乙烯，或全氟(乙烯丙烯)共聚物，或聚全氟烷氧基樹脂，或聚三氟氯乙烯，或乙烯一三氟氯乙烯共聚物，或乙烯一四氟乙烯共聚物，或聚偏二氟乙烯，或聚氟乙烯；所述碳納米管的管直徑為20 30nm、長度為10 30 ii m ;所述鐵氧體為顆粒狀,其粒徑為0.2 20 ii m。作為氟塑料基微納複合濾波材料的進一步改進，所述的碳納米管為多壁碳納米管，或單壁碳納米管；所述的鐵氧體為錳鋅鐵氧體，或鎳鋅鐵氧體；所述的氟塑料基微納複合濾波材料為環狀。為解決本發明的另一個技術問題，所採用的另一個技術方案為:上述氟塑料基微納複合濾波材料的製備方法採用熔融共混法，特別是完成步驟如下:先將氟塑料、碳納米管和鐵氧體混合均勻，得到混合物，再將混合物置於轉矩流變儀中，於200 350°C下混煉5 25min，製得氟塑料基微納複合濾波材料。作為氟塑料基微納複合濾波材料的製備方法的進一步改進，所述的碳納米管為多壁碳納米管，或單壁碳納米管；所述的鐵氧體為錳鋅鐵氧體，或鎳鋅鐵氧體；所述的將製得的氟塑料基微納複合濾波材料置於環狀模具中，於200 350°C下模壓5 20min，得到環狀氟塑料基微納複合濾波材料。相對於現有技術的有益效果是，其一，對製得的目標產物分別使用透射電鏡和其附帶的能譜測試儀進行表徵，由其結果可知，目標產物由氟塑料中均勻分散有碳納米管和鐵氧體構成；其中，氟塑料、碳納米管和鐵氧體之間的重量比為100:5 60:5 60，氟塑料為聚四氟乙烯，或全氟(乙烯丙烯)共聚物，或聚全氟烷氧基樹脂，或聚三氟氯乙烯，或乙烯一三氟氯乙烯共聚物，或乙烯一四氟乙烯共聚物，或聚偏二氟乙烯，或聚氟乙烯，碳納米管的管直徑為20 30nm、長度為10 30 y m,鐵氧體為顆粒狀，其粒徑為0.2 20 y m。其二，對製得的目標產物使用矢量網絡分析儀進行表徵，其結果顯示目標產物在300kHz IGHz的頻段範圍內具有較高的濾波性能，表徵的結果如表I所示:
權利要求
1.一種氟塑料基微納複合濾波材料，包含氟塑料和碳納米管，其特徵在於: 所述複合濾波材料還含有鐵氧體，所述氟塑料、碳納米管和鐵氧體的重量比為100:5 60:5 60 ; 所述氟塑料為聚四氟乙烯，或全氟(乙烯丙烯)共聚物，或聚全氟烷氧基樹脂，或聚三氟氯乙烯，或乙烯一三氟氯乙烯共聚物，或乙烯一四氟乙烯共聚物，或聚偏二氟乙烯，或聚氟乙烯； 所述碳納米管的管直徑為20 30nm、長度為10 30 y m ; 所述鐵氧體為顆粒狀，其粒徑為0.2 20 ii m。
2.根據權利要求1所述的氟塑料基微納複合濾波材料，其特徵是碳納米管為多壁碳納米管，或單壁碳納米管。
3.根據權利要求1所述的氟塑料基微納複合濾波材料，其特徵是鐵氧體為錳鋅鐵氧體，或鎳鋅鐵氧體。
4.根據權利要求1所述的氟塑料基微納複合濾波材料，其特徵是氟塑料基微納複合濾波材料為環狀。
5.一種權利要求1所述氟塑料基微納複合濾波材料的製備方法，採用熔融共混法，其特徵在於完成步驟如下: 先將氟塑料、碳納米管和鐵氧體混合均勻，得到混合物，再將混合物置於轉矩流變儀中，於200 350°C下混煉5 25min，製得氟塑料基微納複合濾波材料。
6.根據權利要求5所述的氟塑料基微納複合濾波材料的製備方法，其特徵是碳納米管為多壁碳納米管，或單壁碳納米管。
7.根據權利要求5所述的氟塑料基微納複合濾波材料的製備方法，其特徵是鐵氧體為錳鋅鐵氧體，或鎳鋅鐵氧體。
8.根據權利要求5所述的氟塑料基微納複合濾波材料的製備方法，其特徵是將製得的氟塑料基微納複合濾波材料置於環狀模具中，於200 350°C下模壓5 20min，得到環狀氟塑料基微納複合濾波材料。
全文摘要
本發明公開了一種氟塑料基微納複合濾波材料及其製備方法。材料由氟塑料、碳納米管和鐵氧體按重量比為1005～605～60的比例組成，其中，氟塑料為聚四氟乙烯，或全氟(乙烯丙烯)共聚物，或聚全氟烷氧基樹脂，或聚三氟氯乙烯，或乙烯一三氟氯乙烯共聚物，或乙烯一四氟乙烯共聚物，或聚偏二氟乙烯，或聚氟乙烯，碳納米管的管直徑為20～30nm、長度為10～30μm，鐵氧體為顆粒狀的錳鋅鐵氧體或鎳鋅鐵氧體，其粒徑為0.2～20μm。方法為先將氟塑料、碳納米管和鐵氧體混合均勻得混合物，再將混合物置於轉矩流變儀中，於200～350℃下混煉5～25min，製得目標產物。它可將投射到目標產物表面的電磁波能量有選擇性地轉化成熱能耗散掉。
文檔編號C08L23/08GK103102620SQ20131005971
公開日2013年5月15日 申請日期2013年2月26日 優先權日2013年2月26日
發明者張獻, 鄭康, 田興友, 陳洪蓮, 包超 申請人:中國科學院合肥物質科學研究院