本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，特別涉及一種具有電磁屏蔽作用的磁性復(fù)合纖維布及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展和無線傳遞信息的廣泛應(yīng)用，人們越來越依賴于各種電磁波傳輸?shù)脑O(shè)備，這些電子設(shè)備在使用的過程中產(chǎn)生的電磁污染危害不容忽視。由電磁波引起的電磁污染主要體現(xiàn)在兩方面：一是危害人體健康，人長期生活在受電磁波污染的環(huán)境中，會對神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)造成一定的負(fù)面影響；另一方面是干擾電子設(shè)備的正常功能，頻率相近的電磁波會對周圍的電子裝置和通信系統(tǒng)的運(yùn)行造成信號干擾，影響設(shè)備接收和傳遞通信訊號，甚至產(chǎn)生信息安全問題。因此，開發(fā)具有高電磁波屏蔽性能的電磁防護(hù)材料以加強(qiáng)人體防護(hù)、緩解各輻射源相互干擾，具有重要的研究意義和應(yīng)用前景。

2、電磁屏蔽織物作為一種新興的柔性電磁屏蔽材料，通過織物與電磁屏蔽材料的復(fù)合加工，能夠靈活應(yīng)用于各種電磁屏蔽領(lǐng)域與場景。四氧化三鐵作為一種擁有良好的磁學(xué)性能的物質(zhì)，對電磁波可起到磁導(dǎo)損耗的作用，并且四氧化三鐵原料豐度高，成本低廉，合成方法簡單，但其導(dǎo)電性弱與易氧化的特點，限制了四氧化三鐵在電磁屏蔽應(yīng)用范圍。因此將四氧化三鐵與其它導(dǎo)電材料復(fù)合以增強(qiáng)電導(dǎo)損耗和穩(wěn)定性是當(dāng)下的研究熱門。

3、例如公開號為cn105219895a的中國專利公開了一種具有電磁屏蔽性能的皮革及其制備方法，使用金屬粉末、四氧化三鐵粉末與特定溶劑混合后制備得分散液，將分散液噴涂在表面上含有成膜劑的動物皮革上，再噴涂一層成膜劑烘干后得到電磁屏蔽皮革。該雙層高分子膜有效保護(hù)了處于夾心層的電磁屏蔽材料，防止金屬粉末受到氧化，但成膜劑可能進(jìn)入金屬粉末間隙中，降低夾心層中金屬粉末的導(dǎo)電率，進(jìn)而導(dǎo)致電磁屏蔽效果下降，同時動物皮革容易受到微生物的分解破壞作用，使得電磁屏蔽皮革使用期限較短。

4、又例如公開號為cn114351443a的中國專利公開了一種基于四氧化三鐵/聚吡咯的電磁屏蔽織物的生產(chǎn)方法，通過溶劑熱法、配體交換法得到四氧化三鐵粉末，與吡咯混合后，在氯化鐵的氧化聚合下得到單分散的四氧化三鐵/聚吡咯復(fù)合納米顆粒，再將復(fù)合顆粒分散于硅油后涂覆在凱拉夫纖維上制備得到電磁屏蔽織物。聚吡咯包覆層有效地防止了四氧化三鐵粉末的氧化，同時聚吡咯具有良好的導(dǎo)電性，極大的提高了電磁效果，但導(dǎo)電高分子聚合物本身在光照、有氧的條件下不穩(wěn)定，且本身材質(zhì)呈現(xiàn)硬而脆的特點，在織物上的實際應(yīng)用仍有一定局限性。

5、還例如公開號為cn110804772a的中國專利公開了一種電磁屏蔽紡織物用核殼型纖維及制備方法，將四氧化三鐵與高導(dǎo)電、高比表面積的石墨烯吹制進(jìn)玻璃微球中，利用復(fù)合玻璃微球與聚丙烯酰胺、滌綸與四氯乙烷分別制備得磁性核層紡絲液與滌綸殼層紡絲液，再通過同軸靜電紡絲法合成具有優(yōu)異電磁屏蔽性能的核殼型纖維。該核層中的玻璃結(jié)構(gòu)提高了四氧化三鐵與石墨烯在復(fù)合纖維中的分散性，有效地保護(hù)了起電磁屏蔽作用的主要材料，使電導(dǎo)損耗與磁損耗協(xié)同發(fā)揮作用，而殼層的滌綸纖維則有效地提高了復(fù)合纖維的韌性與人體親和性。但該方法中復(fù)合玻璃微球的合成過程需要在高溫高壓的環(huán)境下進(jìn)行，而靜電紡絲法對外部條件要求苛刻，且產(chǎn)量極低，難以實現(xiàn)工業(yè)化。

6、鑒于此，本發(fā)明提出一種具有電磁屏蔽作用的磁性復(fù)合纖維布及其制備方法，以解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為了克服上述技術(shù)的不足，提供了一種具有電磁屏蔽作用的磁性復(fù)合纖維布，具有優(yōu)異的磁損耗與電導(dǎo)損耗能力，電磁屏蔽能力強(qiáng)，而且磁性復(fù)合纖維布能經(jīng)受連續(xù)彎折測試考驗，可在多種復(fù)雜的應(yīng)用場景中起到長期且穩(wěn)定的電磁屏蔽的作用。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種具有電磁屏蔽作用的磁性復(fù)合纖維布，包括纖維布，所述纖維布的表面通過磁性粘接劑固化形成磁性粘接層，所述磁性粘接劑包括粘接劑和超順磁四氧化三鐵；所述磁性粘接層表面包覆有銀鍍層。

3、優(yōu)選地，所述銀鍍層由銀氨溶液還原沉積形成，所述磁性粘接層表面設(shè)有催化劑、提高銀附著力的聚合物。

4、優(yōu)選地，所述纖維布為粗化的親水性纖維布，所述粘接劑為聚乙烯醇、聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、酚醛樹脂中的至少一種。

5、優(yōu)選地，所述超順磁四氧化三鐵與粘接劑質(zhì)量比為0.1~5:1。

6、本發(fā)明為了克服上述技術(shù)的不足，還提供了一種具有電磁屏蔽作用的磁性復(fù)合纖維布的制備方法，操作簡單，反應(yīng)條件溫和。

7、一種具有電磁屏蔽作用的磁性復(fù)合纖維布的制備方法，包括以下步驟：

8、步驟一：將鐵鹽和亞鐵鹽水溶液加入反應(yīng)器中，在隔絕氧氣的條件下向反應(yīng)器中緩慢滴加堿溶液，堿溶液滴加完畢后，反應(yīng)一段時間；再加入親水性表面活性劑繼續(xù)反應(yīng)一段時間，得到超順磁四氧化三鐵納米粒子，并洗凈干燥超順磁四氧化三鐵納米粒子；

9、步驟二：通過堿性溶液對纖維布表面進(jìn)行粗化處理；

10、步驟三：將超順磁四氧化三鐵納米粒子均勻分散在粘接劑中形成磁性粘接劑；將粗化的纖維布浸泡在磁性粘接劑一段時間，再取出纖維布，固化磁性粘接劑，得到超順磁纖維布；

11、步驟四：將超順磁纖維布浸泡在硅烷化試劑中，硅烷化超順磁纖維布，再將硅烷化后超順磁纖維布浸泡在接枝聚合單體溶液中，并加入聚合引發(fā)劑反應(yīng)一段時間；聚合完成后將纖維布浸泡在四氯鈀酸鹽中，使得纖維布表面附著[pdcl4]2-；

12、步驟五：將纖維布浸泡在銀氨溶液中，并緩慢滴加還原劑，水浴加熱反應(yīng)一段時間，得到具有電磁屏蔽作用的磁性復(fù)合纖維布。

13、優(yōu)選地，所述步驟三中，硅烷化試劑包括3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯、c1~4醇、c1~4酸和去離子水。

14、優(yōu)選地，所述步驟四中，聚合反應(yīng)的溫度為50~90℃，聚合時間為1~12h。

15、優(yōu)選地，所述接枝聚合單體為含三甲基銨鹽的丙烯酸脂類單體。

16、優(yōu)選地，所述步驟四中，纖維布浸泡在四氯鈀酸鹽發(fā)生離子交換反應(yīng)溫度為10~60℃，反應(yīng)時間為10~300min。

17、優(yōu)選地，所述步驟五中，還原劑為葡萄糖、檸檬酸、抗壞血酸、酒石酸鉀鈉中的至少一種。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

19、1.本發(fā)明通過粘接劑將超順磁四氧化三鐵均勻固化在纖維布的表面，超順磁四氧化三鐵能夠?qū)﹄姶挪善鸬酱艑?dǎo)損耗的作用，而且超順磁四氧化三鐵為納米尺寸，比表面積高，能夠更充分地與電磁波相互作用，從而增強(qiáng)對電磁波的吸收和散射效果。而且粘接劑的包裹超順磁四氧化三鐵，避免在潮濕環(huán)境下超順磁四氧化三鐵進(jìn)一步氧化，同時能夠防止超順磁四氧化三鐵與其他物質(zhì)反應(yīng)或超順磁四氧化三鐵表面吸附其他物質(zhì)，避免其它物質(zhì)影響超順磁四氧化三鐵的電磁屏蔽能力。

20、2.銀鍍層具有高電導(dǎo)率,使得磁性復(fù)合纖維布具有高電導(dǎo)損耗作用，電導(dǎo)損耗會導(dǎo)致電磁波在傳播過程中能量逐漸衰減。當(dāng)電磁波遇到高電導(dǎo)率的屏蔽材料時，部分能量會被轉(zhuǎn)化為熱能而損耗掉，從而降低電磁波的強(qiáng)度。而且銀鍍層還能夠提高纖維布的抗磨損性能、強(qiáng)度和韌性，纖維布能夠經(jīng)受苛刻的重復(fù)彎曲測試。

21、3.本發(fā)明通過鐵離子與亞鐵離子在堿性的環(huán)境下合成超順磁四氧化三鐵，該過程合成速率快且轉(zhuǎn)化率高，而且合成過程中加入親水性表面活性劑，避免超順磁四氧化三鐵團(tuán)聚成塊，超順磁四氧化三鐵為納米尺寸且粒徑分布較窄，具有超順磁性。后續(xù)經(jīng)過親水性表面活性劑修飾的超順磁四氧化三鐵能夠均勻分散在粘接劑中，有助于超順磁四氧化三鐵均勻分布在纖維布上。

22、4.?本發(fā)明在沉積銀鍍層之前，使用硅烷化試劑處理纖維布，使得纖維布表面與聚合物連接，而聚合物易于吸附鈀鹽，鈀鹽作為良好的催化劑與還原位點，有效地輔助銀離子的還原，該鍍銀方法簡單且快捷，反應(yīng)溫和。