[发明专利]一种柔性杂化碳纳米吸波纸及其制备方法

说明书

本发明公开了一种柔性杂化碳纳米吸波纸及其制备方法，制备步骤包括：制备Fe₃O₄/MWCNTs杂化颗粒；制备Fe₃O₄/MWCNTs碳纳米纸；采用真空抽滤法和环氧树脂辅助成膜法制备EP/Fe₃O₄/MWCNTs杂化碳纳米吸波纸，其中，EP/Fe₃O₄/MWCNTs杂化碳纳米吸波纸通过配制合适比例的Fe₃O₄/MWCNTs混合溶液，经超声分散、真空抽滤、浸渍法制得。本发明将EP加入碳纳米纸，一方面通过控制EP用量来改变碳纳米纸厚度，通过改变成膜方式来改变纳米纸的结构；另一方面，少量EP的加入可以得到韧性和拉伸强度大幅度提高的碳纳米纸，这种柔性杂化碳纳米纸可以为后期的工艺操作及生产规模化带来方便。

技术领域

本发明属于隐身吸波材料技术领域，具体涉及一种柔性杂化碳纳米吸波纸及其制备方法。

背景技术

吸波材料能够使投射到材料表面的电磁波进入材料内部，将电磁波能量转化为热能，从而达到衰减雷达波的目的。此过程中电磁波无反射，或反射较少，从而实现探测目标隐身、防止雷达探测的目的。

碳纳米管纳米纸是纳米吸波材料的一种，目前碳纳米纸的制备方法有真空抽滤法、普通造纸工艺法和负载混合成型法，例如公开号为CN201610806868.X的专利中采用普通造纸工艺法制备出了一种超薄碳纳米管纸，然而由于该专利的制备条件严格且过程复杂，使得制备成本较高；公开号为CN201710918202.8的专利中使用负载混合成型法制备出了一种碳纳米管导电纸，该方法需要将活化的碳纳米管与滑石粉进行静电处理而实现物理粘接，后续制备过程中碳纳米管有可能在搅拌混合作用下脱落，达不到理想效果。

真空抽滤法简单灵活，可以通过抽滤液的加入量来控制碳纳米纸的厚度。然而纯的碳纳米纸虽然吸收强度高、频带宽，但力学性能较差，工艺上难以操作。而本专利采用环氧树脂(EP)浸渍法辅助成膜后，可以在纳米纸表面形成一层致密的薄膜并起到支撑网络结构的作用，从而提高碳纳米纸的韧性以及制备复合材料的可操作性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点与不足，提供一种柔性杂化碳纳米吸波纸及其制备方法，采用该方法制备的碳纳米纸的拉伸强度更高，同时也克服了现有碳纳米管分散不均、碳纳米纸难以操作的问题。

本发明的第一个目的是提供一种柔性杂化碳纳米吸波纸的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤1，制备Fe₃O₄/MWCNTs(多壁碳纳米管)杂化颗粒；

步骤2，制备Fe₃O₄/MWCNTs碳纳米纸；

步骤3，制备EP/Fe₃O₄/MWCNTs柔性杂化碳纳米吸波纸

将端氨基聚氧化丙烯醚和EP混合均匀，得到混合液A；将混合液A于50℃下加热至混合液A能够均匀流动，然后将步骤2中制得的Fe₃O₄/MWCNTs碳纳米纸浸入混合液A中，浸渍10min后取出，再将其在光滑玻璃板上铺平，然后在鼓风干燥箱中于125℃固化6h后，固化完毕后取出，室温冷却，即得到EP/Fe₃O₄/MWCNTs柔性杂化碳纳米吸波纸；

其中，端氨基聚氧化丙烯醚和EP的质量比为2.55：1。

优选的，所述制备Fe₃O₄/MWCNTs杂化颗粒的具体步骤如下：