具有電磁屏蔽功能合成革的制備方法及其聚氨酯發(fā)泡漿料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及合成革技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有電磁屏蔽功能合成革的制備方法以及用于合成革的聚氨酯發(fā)泡漿料。
【背景技術(shù)】
[0002]合成革作為皮革的代用材料，已廣泛用于生產(chǎn)箱包、服裝、鞋類(lèi)等產(chǎn)品。但是隨著生活水平的提高，人們逐漸追求高質(zhì)量兼具多功能的日用產(chǎn)品，特別是在自身健康方面。合成革作為目前用量較多的一類(lèi)產(chǎn)品，其自身各項(xiàng)性能都與真皮相似，價(jià)格卻比真皮便宜許多，因此越來(lái)越受到人們的青睞。但是由于其自身功能單一，對(duì)其應(yīng)用發(fā)展造成了一定的局限性。隨著電氣化的普及和電子通訊工業(yè)的迅速發(fā)展，電磁能被廣泛的應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，為人們的日常生活帶來(lái)了極大的便利。但也帶來(lái)嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，而且國(guó)際上已把電磁輻射視為一種新的污染源，嚴(yán)重危害人們的健康。石墨烯作為一種新型的二維納米碳材料，具有極其優(yōu)異的電學(xué)、力學(xué)和熱力學(xué)性能，這些優(yōu)異的性能使得石墨烯在與高分子材料形成復(fù)合材料后具有作為電磁屏蔽材料的潛質(zhì)。四氧化三鐵磁性材料是一種多功能磁性材料，在微波吸收、醫(yī)藥等領(lǐng)域均已有廣泛的應(yīng)用。采用石墨烯負(fù)載四氧化三鐵作為電磁屏蔽納米粒子，將其應(yīng)用于合成革制備工藝中，制備一種具有電磁屏蔽功能的合成革技術(shù)在現(xiàn)有技術(shù)中尚未得知。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供具有電磁屏蔽功能合成革的制備方法，該方法生產(chǎn)的合成革具有宏觀(guān)磁性，穩(wěn)定性能高，應(yīng)用范圍廣。其根據(jù)電磁波自身是由同相振動(dòng)且互垂直電場(chǎng)與磁場(chǎng)傳播的特性，采用石墨烯作為復(fù)合材料的電損耗介質(zhì)，并將納米級(jí)磁性四氧化三鐵負(fù)載于石墨烯上，確保電磁屏蔽納米粒子在使用過(guò)程中提供磁損耗介質(zhì)以及自身的穩(wěn)定性，將其與聚氨酯發(fā)泡漿料復(fù)合，從而制得具有電磁屏功能的合成革。
[0004]另外，本發(fā)明還提供一種用于合成革的聚氨酯發(fā)泡漿料。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了具有電磁屏蔽功能合成革的制備方法，所述合成革的制備方法包括電磁屏蔽功能納米粒子有機(jī)溶液的制備、單涂覆法聚氨酯合成革貝斯的制備、與在聚氨酯合成革貝斯上進(jìn)行干法貼面、后整理的步驟，得到具有電磁屏蔽功能合成革。
[0006]其中，電磁屏蔽功能納米粒子有機(jī)溶劑的制備包括以下步驟:
[0007](I)采用改進(jìn)Hummers制備氧化石墨烯水溶液:將石墨、濃硫酸、硝酸鈉混合攪拌，加入高錳酸鉀在室溫下反應(yīng)，并加入水，在95_100°C下進(jìn)行徹底的氧化得到氧化石墨，經(jīng)鹽酸、去離子水多次洗滌除去多余S04-離子，再超聲剝離高速離心得到氧化石墨烯水溶液；
[0008](2)采用水熱法制備石墨烯負(fù)載四氧化三鐵復(fù)合磁性導(dǎo)電納米粒子:用水與所述氧化石墨烯溶液進(jìn)行稀釋得到稀釋溶液，在所述稀釋溶液中加入硫酸亞鐵銨作為鐵鹽，加入氫氧化鈉溶液作為沉淀劑，在90 0C-1OO °C下反應(yīng)lh-2h，然后再加入水合肼，在85 °C -95 °C的溫度下反應(yīng)3h-5h后，取出自然冷卻分離得到混合液，用蒸餾水洗滌至所述混合液呈中性后，進(jìn)行減壓過(guò)濾，得到石墨烯負(fù)載四氧化三鐵復(fù)合磁性導(dǎo)電納米粒子；
[0009](3)制備石墨烯負(fù)載四氧化三鐵復(fù)合磁性導(dǎo)電納米粒子有機(jī)溶液:將所述石墨烯負(fù)載四氧化三鐵復(fù)合磁性導(dǎo)電納米粒子用有機(jī)溶劑洗滌后超聲分散于有機(jī)溶劑中，得石墨烯負(fù)載四氧化三鐵復(fù)合磁性導(dǎo)電納米粒子有機(jī)溶液，即電磁屏蔽功能納米粒子有機(jī)溶液。
[0010]優(yōu)選步驟(I)中石墨、硝酸鈉、高錳酸鉀的加入量的質(zhì)量份比例為2?5:1?4:6?15ο
[0011]優(yōu)選步驟(2)中用水與氧化石墨烯溶液以20:3?4的質(zhì)量份進(jìn)行稀釋。優(yōu)選氫氧化鈉的加入量為稀釋溶液的3%-5%，水合肼的加入量為稀釋溶液的I %-1.25%。
[0012]優(yōu)選步驟(3)中將石墨烯負(fù)載四氧化三鐵復(fù)合磁性導(dǎo)電納米粒子5?15質(zhì)量份超聲分散于20?35質(zhì)量份有機(jī)溶劑中。
[0013]在石墨烯負(fù)載四氧化三鐵復(fù)合磁性導(dǎo)電納米粒子的制備過(guò)程中，四氧化三鐵粒子吸附于石墨烯表面，其整體仍呈鱗片狀，然后直接將其經(jīng)過(guò)有機(jī)溶劑洗滌若干次后超聲分散于有機(jī)溶劑中，可以減少真空干燥過(guò)程中復(fù)合粒子的團(tuán)聚，可以提高納米粒子在聚氨酯中的分散性。
[0014]在單涂覆法聚氨酯合成革貝斯的制備步驟中，采用機(jī)械發(fā)泡的方法制備聚氨酯發(fā)泡漿料，并在基布上涂覆聚氨酯發(fā)泡漿料制備聚氨酯合成革貝斯，其聚氨酯發(fā)泡漿料的配方含量為:溶劑型聚氨酯樹(shù)脂80?150份、所述的電磁屏蔽功能納米粒子有機(jī)溶液5?15份、有機(jī)溶劑20?60份、分散劑I?5份、消泡劑I?5份、陰離子表面活性劑I?3份、非離子表面活性劑I?3份。
[0015]同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種具有電磁屏蔽功能合成革的聚氨酯發(fā)泡漿料，用于單涂覆法制備聚氨酯合成革貝斯工藝，其配方含量為:溶劑型聚氨酯樹(shù)脂80?150份、所述的電磁屏蔽功能納米粒子有機(jī)溶液5?15份、有機(jī)溶劑20?60份、分散劑I?5份、消泡劑I?5份、陰離子表面活性劑I?3份、非離子表面活性劑I?3份。
[0016]優(yōu)選的，其有機(jī)溶劑為Ν，Ν_二甲基甲酰胺；分散劑為十六烷基三甲基氯化銨或十二烷基硫酸二乙醇胺鹽中的一種;消泡劑為甲基硅油、硅氧烷或磷酸三丁酯中的一種；陰離子表面活性劑為C-70或C-90中的一種;非離子表面活性劑為S-80。
[0017]本發(fā)明將石墨烯負(fù)載四氧化三鐵復(fù)合磁性導(dǎo)電納米粒子應(yīng)用于成熟的合成革制備工藝中，制備一種具有電磁屏蔽功能的合成革，經(jīng)表征檢測(cè)，其在一定的頻率范圍內(nèi)具有良好的介電損耗實(shí)部和虛部以及還具有宏觀(guān)的磁性，是一種兼具電損耗、磁損耗的電磁屏蔽合成革，是目前合成革中唯一一種兼具兩種損耗的合成革。其電磁屏蔽效能達(dá)到了理論期望，而且其制備方法簡(jiǎn)單，可應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明具有電磁屏蔽功能合成革制備方法的流程框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明涉及的一種具有電磁屏蔽功能的合成革及其制備方法，制備了一種基于溶劑型聚氨酯材料并兼電、磁損耗的電磁屏蔽功能的合成革，此制備方法簡(jiǎn)單，應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。本發(fā)明的另一核心為提供一種具有電磁屏蔽功能合成革的聚氨酯發(fā)泡漿料。
[0020]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]請(qǐng)參考圖1，圖1為本發(fā)明具有電磁屏蔽功能合成革制備方法的流程框圖。
[0022]實(shí)施例1
[0023]合成革的制備方法按以下步驟進(jìn)行:
[0024]1、所述電磁屏蔽功能納米粒子的制備:
[0025](I)采用改進(jìn)的Hummers制備氧化石墨稀:將2g石墨、80mL濃硫酸、Ig硝酸鈉混合置于冰水浴中攪拌，再加入6g高錳酸鉀繼續(xù)反應(yīng)，再在室溫下反應(yīng)并加入120mL的水，在95-100°C下進(jìn)行徹底的氧化得到氧化石墨，經(jīng)鹽酸、去離子水多次洗滌除去SO4—離子，再超聲剝離高速離心得到氧化石墨烯水溶液；
[0026](2)采用水熱法制備石墨烯負(fù)載納米四氧化三鐵復(fù)合磁性導(dǎo)電納米粒子:用200mL水將40mL氧化石墨烯溶液進(jìn)行稀釋?zhuān)尤肓蛩醽嗚F銨為鐵鹽，加入1mL的NaOH溶液作為沉淀劑，在90-100 0C下反應(yīng)l_2h ；然后再加入3mL水合肼，在85-95 °C的溫度下反應(yīng)3_5h后，取出自然冷卻分離;用蒸餾水洗滌到產(chǎn)物混合液呈中性后，減壓過(guò)濾，得到石墨烯負(fù)載四氧化三鐵復(fù)合磁性導(dǎo)電納米粒子；
[0027](3)制備石墨烯負(fù)載四氧化三鐵復(fù)合磁性導(dǎo)電納米粒子有機(jī)溶液:取制備的石墨烯負(fù)載四氧化三鐵復(fù)合磁性導(dǎo)電納米粒子5質(zhì)量份用有機(jī)溶劑洗滌后超聲分散于20質(zhì)量份的有機(jī)溶劑中，得石墨烯負(fù)載四氧化三鐵復(fù)合磁性導(dǎo)電納米粒子有機(jī)溶液；
[0028]2、調(diào)配聚氨酯發(fā)泡漿料，按照以下配方含量:溶劑型聚氨酯樹(shù)脂80份；電磁屏蔽功能納米粒子6份;N，N_ 二甲基甲酰胺30份;十六烷基三甲基氯化銨或十二烷基硫酸二乙醇胺鹽2份；甲基硅油、硅氧烷或磷酸三丁酯2份；陰離子表面活性劑為C-70或C-90 2份;非離子表面活性劑S-80 2份；
[0029]3、采用相對(duì)成熟的單涂覆法制備聚氨酯貝斯:運(yùn)用機(jī)械發(fā)泡的方法制備聚氨酯發(fā)泡漿料后，在基布上涂覆聚氨酯發(fā)泡漿料制備聚氨酯合成革貝斯；
[0030]4、在聚氨酯合成革貝斯上進(jìn)行干法貼面，得到合成革基材，在經(jīng)過(guò)后整理工序包括改色、壓花、表處、揉紋等均同常規(guī)工藝得到具有電磁屏蔽功能合成革。
[0031]實(shí)施例2
[0032]合成革的制備方法按以下步驟進(jìn)行:
[0033]1、所述電磁屏蔽功能納米粒子的制備:
[0034](I)采用改進(jìn)的Hummers制備氧化石墨稀:將4g石墨、180mL濃硫酸、3g硝酸鈉混合置于冰水浴中攪拌，再加入13g高錳酸鉀繼續(xù)反應(yīng)，再在室溫下反應(yīng)并加入200mL的水，在95-100°C下進(jìn)行徹底的氧化得到氧化石墨，經(jīng)鹽酸、去離子水多