[发明专利]涤纶织物高频电磁屏蔽涂层胶及处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是纺织品后整理技术领域，具体涉及的是用于涤纶织物的高频电磁屏蔽涂层胶及处理方法。

背景技术

目前，市面常见的电磁屏蔽织物主要由纱线织造和涂层两种方法获得。纱线、金属纤维共混面料由于其结构和织法的限制只能屏蔽5GHz及以下频率的电磁波，而涂层法制得的面料同样屏蔽性能有限。目前，尚未有文献报道涂层法制备的屏蔽织物可在高频波段具有良好的屏蔽性能，市面也没有此类屏蔽高频电磁波的涂层织物销售。

中国专利CN104452298公开《防电磁辐射织物涂层胶及其制备方法》，其采用丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酰胺、丙烯酸、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯为主要单体经引发、聚合合成丙烯酸聚合物，并复配导电态聚苯胺及碳纳米管分散液、N,N-二甲基甲酰胺等原料制备一种防电磁辐射织物。但该织物屏蔽范围在10-10000MHz（相当于0.01 GHz -10GHz）,不能屏蔽10G GHz以上的电磁波，此外其制备涂层胶含有毒害溶剂、不环保。

发明内容

本发明的目的是提供一种涤纶织物高频电磁屏蔽涂层胶及处理方法，经该涂层胶处理后的涤纶织物在30GHz-40GHz频率段有好的电磁屏蔽性能、并且面料抗扭曲弯挠性好、无有毒溶剂残留、无VOC排放、环保。

本发明涤纶织物高频电磁屏蔽涂层胶：

原料按重量比：

将水性聚氨酯粘合剂40-60、封闭型异氰酸酯交联剂2-5加入不锈钢反应釜中，升温50-60℃，搅拌10-15分钟充分溶解，然后加入石墨烯8-10、氧化石墨烯溶胶2-5搅拌10-15分钟，再加入多壁碳纳米管20-25，搅拌20-25分钟搅拌均匀、过滤得产品，产品粘度3500-4000mPa.s。

本发明涤纶织物高频电磁屏蔽涂层处理方法：

(1)涤纶织物面料轧光处理，压力9-10Mpa，温度80-100℃，车速20-30m/min：

(2)使用前述方法制得的涂层胶对面料进行干法涂层，150℃-165℃焙烘2-3分钟，干增重40-50g/m²。

水性聚氨酯粘合剂：选自辽宁恒星精细化工有限公司FS-417产品；

封闭型异氰酸酯交联剂：选自上海泽龙化工有限公司XC-327产品；

石墨烯：选自青岛岩海碳材料有限公司产品，粉末粒径20μm；

氧化石墨烯溶胶：选自中国科学院成都有机化学有限公司TNWIGO产品；

多壁碳纳米管：选自中国科学院成都有机化学有限公司TNMH1产品。

本发明产品不含有机溶剂和VOC排放，环保性能好。

本发明选用石墨烯，其内部电子的运动速度可达到光速的1/300，电子与电子之间有很强的的相互作用，导电性能优良。

氧化石墨烯溶胶，其表面积巨大，具有极性；其可在高分子水性聚氨酯粘合剂中进行原位还原，还原为石墨烯；还原过程中氧化石墨烯还原的石墨烯与涂层胶中其余石墨烯一起被赋予负电荷，由于羧基型水性聚氨酯粘合剂同样带有负电荷，借助离子吸附作用、电荷作用、分子极性作用，水性聚氨酯粘合剂可在疏水性的石墨烯表面形成均一的保护层，使石墨烯进入到水性聚氨酯粘合剂高分子的内表面（水性聚氨酯粘合剂官能团羧基仍富集在其外表面），形成纳米级分散，从而提升石墨烯与水性聚氨酯粘合剂的相容性，防止粉体团聚，得到稳定的石墨烯/水性聚氨酯纳米复合材料。

此外，在涂层胶150℃-165℃高温焙烘过程中，水性聚氨酯粘合剂中水分蒸发，利用其乳液粒子与石墨烯之间的非共价键的相互作用，形成自组装结构，可进一步改善石墨烯与水性聚氨酯粘合剂的相容性，改善涂层胶的稳定性。

未还原完全的氧化石墨烯溶胶，其片层具有丰富的亲水官能团（羧基、羟基和羰基等），可进一步与封闭型异氰酸酯交联剂中的-NCO反应，提升涂层胶的有效固含量。

水性聚氨酯粘合剂FS-417为一种氨基酸改性聚氨酯，其结构中含有大量羧基等亲水基团，可与多壁碳纳米管表面的羟基反应，也可与交联剂封闭型异氰酸酯反应，提升各原料间的结合牢度。

本发明选用封闭型异氰酸酯交联剂XC-327，其是一种DMP封闭型异氰酸酯，交联不产生干扰高频电磁波的吸收的副产物。

此外，涂层织物150℃-165℃高温焙烘时，其解封释放-NCO基团，-NCO可与石墨烯/水性聚氨酯纳米复合材料表面的羧基反应，也可与多壁碳纳米管表面的羟基反应，产生化学键合。其在线型分子间起架桥作用，使多个线型分子相互键合交联成网络状物质、提升各原料之间的结合牢度。