本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種導(dǎo)電導(dǎo)磁聚苯胺改性碳纖維的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，人們進(jìn)入了“信息時(shí)代”，電磁波作為傳輸信息的載體走進(jìn)家用電器、通信、計(jì)算機(jī)及信息設(shè)備、電動(dòng)工具、航空航天工業(yè)、科技、醫(yī)學(xué)等社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域。各種電子產(chǎn)品都采用工程塑科作為外殼，而工程塑料對(duì)電磁渡幾乎是“透明”的，這就使得有限空間內(nèi)的電磁環(huán)境空前惡化，帶來一系列的社會(huì)問題和環(huán)境問題。如電磁干擾、電磁信息泄密以及電磁輻射對(duì)人體健康帶來的危害。
為了消除電磁干擾和電磁輻射，必須對(duì)其進(jìn)行電磁屏蔽處理。電磁屏蔽的方法有：(l)在塑料機(jī)殼成型時(shí)，將導(dǎo)電填料與樹脂混煉，制成導(dǎo)電塑料。這種塑料的導(dǎo)電性與導(dǎo)電填料的種類和性質(zhì)有關(guān)，但導(dǎo)電填抖的加入嚴(yán)重影響塑料的加工性能，致使其難以制成復(fù)雜的形狀，而且目前導(dǎo)電塑料外殼的屏蔽效果一般都不太理想。(2)在塑料表面覆蓋一層導(dǎo)電膜，具體方法有：導(dǎo)電涂料、金屬濺射、真空金屬鍍鋁、電鍍或化學(xué)鍍金屬膜、黏貼金屬膜等。
其中，導(dǎo)電涂料因?yàn)槠湟子谑褂茫Ч枚玫綇V泛應(yīng)用。
電磁屏蔽涂料性能的優(yōu)劣很大程度上取決于涂料的制備過程。電磁屏蔽涂料的制備工藝包括原料的預(yù)處理工藝、涂料的分散工藝、涂料的施工工藝和涂料的固化工藝.各個(gè)部分都顯著影響涂層的導(dǎo)電性和屏蔽效能以及物理機(jī)械性能。短碳纖維的表面積大，表面能高，容易吸收空氣中的水分，使得碳纖維和樹脂之間的親和力下降，影響碳纖維在涂料體系中的分散，而且碳纖維本身的針狀結(jié)構(gòu)也決定了它其有很大的吸油值，很難在涂料體系中分散均勻。涂料的分散是否均勻影響涂料中碳纖維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的形成，最終影響涂層的導(dǎo)電性和屏蔽效能。涂料的施工直接決定了涂層的質(zhì)量，從而影響涂層的導(dǎo)電性和屏蔽效能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提出一種導(dǎo)電導(dǎo)磁聚苯胺改性碳纖維的制備方法，能夠使得碳纖維的分散性能提高。
為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種導(dǎo)電導(dǎo)磁聚苯胺改性碳纖維的制備方法，包括：
(1)將納米磁粉超聲波分散到水中，加入油酸和十二烷基苯磺酸鈉，升溫到75-85℃并保溫至少1小時(shí)，冷卻到室溫，得到磁粉分散液；
(2)將短碳纖維和鹽酸苯胺加入所述磁粉分散液，在3-10℃下超聲分散至少1小時(shí)，加入過硫酸銨溶液，在5-15℃下原位聚合反應(yīng)12-18小時(shí)；
(3)用鹽酸與丙酮交替洗滌反應(yīng)產(chǎn)物，水洗至pH為7，過濾，烘干，得到所述聚苯胺改性碳纖維。
本發(fā)明制備得到的聚苯胺改性碳纖維，為磁粉包覆改性碳纖維。
本發(fā)明所述的制備方法對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的貢獻(xiàn)在于工藝流程的提出，至于工藝參數(shù)，比如個(gè)物質(zhì)的用量及比例范圍，屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)具體工藝、具體要求可以自行確定，本發(fā)明不再就其優(yōu)化和贅述。
由于碳纖維本身是針狀填料，吸油值大，而且碳纖維之間的凝聚力很強(qiáng)，容易團(tuán)聚，在涂料體系中分散性不好。雖然用偶聯(lián)劑改性可以提高碳纖維的分散性，但改善不是很明顯，而且偶聯(lián)劑分子包覆在碳纖維表面，會(huì)影響導(dǎo)電通路的連續(xù)性，從而對(duì)涂層的導(dǎo)電性能造成影響。本發(fā)明在碳纖維表面包覆一層導(dǎo)電聚合物導(dǎo)電聚苯胺，來改善碳纖維在涂料體系中的分散性。由于聚苯胺經(jīng)過質(zhì)子酸摻雜之后，能夠形成連續(xù)的導(dǎo)電通路，所以改性碳纖維經(jīng)過包覆改性后導(dǎo)電性能也不會(huì)受影響。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
實(shí)施例1
一種導(dǎo)電導(dǎo)磁聚苯胺改性碳纖維的制備方法，包括：
(1)將納米磁粉超聲波分散到水中，加入油酸和十二烷基苯磺酸鈉，升溫到75℃并保溫至少1小時(shí)，冷卻到室溫，得到磁粉分散液；
(2)將短碳纖維和鹽酸苯胺加入所述磁粉分散液，在3℃下超聲分散至少1小時(shí)，加入過硫酸銨溶液，在5℃下原位聚合反應(yīng)12小時(shí)；
(3)用鹽酸與丙酮交替洗滌反應(yīng)產(chǎn)物，水洗至pH為7，過濾，烘干，得到所述聚苯胺改性碳纖維。
實(shí)施例2
一種導(dǎo)電導(dǎo)磁聚苯胺改性碳纖維的制備方法，包括：
(1)將納米磁粉超聲波分散到水中，加入油酸和十二烷基苯磺酸鈉，升溫到85℃并保溫至少1小時(shí)，冷卻到室溫，得到磁粉分散液；
(2)將短碳纖維和鹽酸苯胺加入所述磁粉分散液，在10℃下超聲分散至少1小時(shí)，加入過硫酸銨溶液，在15℃下原位聚合反應(yīng)18小時(shí)；
(3)用鹽酸與丙酮交替洗滌反應(yīng)產(chǎn)物，水洗至pH為7，過濾，烘干，得到所述聚苯胺改性碳纖維。
實(shí)施例3
一種導(dǎo)電導(dǎo)磁聚苯胺改性碳纖維的制備方法，包括：
(1)將納米磁粉超聲波分散到水中，加入油酸和十二烷基苯磺酸鈉，升溫到80℃并保溫至少1小時(shí)，冷卻到室溫，得到磁粉分散液；
(2)將短碳纖維和鹽酸苯胺加入所述磁粉分散液，在5℃下超聲分散至少1小時(shí)，加入過硫酸銨溶液，在10℃下原位聚合反應(yīng)16小時(shí)；
(3)用鹽酸與丙酮交替洗滌反應(yīng)產(chǎn)物，水洗至pH為7，過濾，烘干，得到所述聚苯胺改性碳纖維。
實(shí)施例1-3的制備方法在在碳纖維表面包覆一層導(dǎo)電聚合物導(dǎo)電聚苯胺，改善了碳纖維在涂料體系中的分散性。