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专利号: 2020106164034
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 造纸;纤维素的生产
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.柔性高强MXene基电磁屏蔽复合薄膜,其特征在于:包括导电层Ti3C2Tx MXene/银纳米线和聚合物增强层芳纶纳米纤维,Ti3C2Tx MXene/银纳米线导电层的质量分数为10~

80%;Ti3C2Tx MXene与银纳米线的质量比为10:0.5~10:1.5。

2.根据权利要求1所述的柔性高强MXene基电磁屏蔽复合薄膜,其特征在于:所述Ti3C2Tx MXene是以200~400目的MAX相陶瓷作为原料,在盐酸和氟化锂混合溶液中制备而成,片层大小为100~300nm。

3.根据权利要求1所述的柔性高强MXene基电磁屏蔽复合薄膜,其特征在于:所述银纳米线直径为20~50nm,长径比为500~1000。

4.根据权利要求1所述的柔性高强MXene基电磁屏蔽复合薄膜,其特征在于:所述芳纶纳米纤维是以对位芳纶纱线纤维、对位芳纶短切纤维和对位芳纶织物纤维中的一种为原料,在氢氧化钾和二甲基亚砜混合溶液体系中制备而成,且芳纶纳米纤维直径为5~20nm,长度为5~20μm。

5.根据权利要求1所述的柔性高强MXene基电磁屏蔽复合薄膜,其特征在于:所述柔性高强MXene基电磁屏蔽复合薄膜的热压压强为0.5~5MPa,热压温度为50~80℃。

6.柔性高强MXene基电磁屏蔽复合薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1,将对位芳纶纤维加入到氢氧化钾和二甲基亚砜混合溶液中,并在室温下搅拌得到深红色芳纶纳米纤维分散液;

步骤2,将MAX陶瓷粉末加入到盐酸和氟化锂混合溶液中,并且在35℃下搅拌得到黑色的溶液,经离心清洗后得到墨绿色Ti3C2Tx MXene分散液;

步骤3,将直径为20~50nm、长径比为500~1000的银纳米线分散到去离子水中,经超声分散得到银纳米线分散液;

步骤4,将步骤2所得Ti3C2Tx MXene分散液与步骤3所得的银纳米线分散液共混,经超声分散得到Ti3C2Tx MXene/银纳米线混合分散液;

步骤5,将步骤1所得芳纶纳米纤维分散液通过孔径为0.22~0.45μm的有机滤膜进行真空辅助抽滤,得到胶体状芳纶纳米纤维薄片;

步骤6,将步骤4所得Ti3C2Tx MXene/银纳米线混合分散液加入继续进行真空辅助抽滤,得到胶体状双层结构Ti3C2Tx MXene/银纳米线-芳纶纳米纤维薄片;

步骤7,将步骤6所得胶体状双层结构Ti3C2Tx MXene/银纳米线-芳纶纳米纤维薄片在50~80℃温度下真空热压干燥24h,得到柔性高强双层结构Ti3C2Tx MXene/银纳米线-芳纶纳米纤维电磁屏蔽复合薄膜。

7.根据权利要求6所述柔性高强MXene基电磁屏蔽复合薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤1中芳纶纳米纤维是以对位芳纶纱线纤维、对位芳纶短切纤维、对位芳纶织物纤维中的一种为原料,在氢氧化钾和二甲基亚砜混合溶液体系中制备而成,且对位芳纶纤维、氢氧化钾和二甲基亚砜比例为0.5~1.5g:1~2g:100~1000mL。

8.根据权利要求6所述柔性高强MXene基电磁屏蔽复合薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤1中芳纶纳米纤维分散液能够均匀地分散在水中,芳纶纳米纤维直径为5~20nm,长度为5~20μm,且芳纶纳米纤维的浓度为0.2~2mg/mL,搅拌速度为500~1000r/min,搅拌时间为3~7天。

9.根据权利要求6所述柔性高强MXene基电磁屏蔽复合薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤2中Ti3C2Tx MXene是以200~400目的MAX相陶瓷作为原料,在盐酸和氟化锂混合溶液中制备而成,且MAX相陶瓷、氟化锂和盐酸的比例为1~2g:1~2g:20~40mL,Ti3C2Tx MXene片层的大小为100~300nm;

步骤2中搅拌速度为500~1000r/min,搅拌时间为20~24h,离心速度为3000~4000r/min,离心时间为50~80min;

步骤3中银纳米线分散液中的银纳米线的浓度为0.5~5mg/mL,且超声功率为200~

300W。

10.根据权利要求6所述柔性高强MXene基电磁屏蔽复合薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤7中热压压强为0.5~5MPa。