[发明专利]极性聚合物掺杂纳米粒子和包含其的复合吸波材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种极性聚合物掺杂纳米粒子，由极性聚合物前驱体与无机氯化铁盐质量比为(0.08‑0.39)：2.7制成；所述极性聚合物前驱体由2,5‑二羟基苯磺酸钾、2‑[双(4‑羟苯基)甲基]苯甲酸、2,6‑二氟苯甲腈、无水碳酸钾制成。本发明中的极性聚合物掺杂能够改善纳米磁性材料的电磁吸收性能；得到的极性聚合物掺杂纳米粒子可直接与其它功能材料复合进一步提高电磁波吸收性能。

技术领域

本发明涉及电磁波吸收材料技术领域，更具体的说是涉及极性聚合物掺杂纳米粒子和包含其的复合吸波材料的制备方法。

背景技术

目前，随着通信技术以及各类电子产品的高速发展，电磁辐射污染的严重性日趋凸显。电磁辐射不仅会干扰电子电气设备的正常运行，同时对人体健康造成危害。电磁波吸收材料因其电磁波衰减功能广泛应用于雷达隐身、通讯探测、辐射防护等国防与民用领域，然而目前的电磁波吸收材料难以同时满足“轻、薄、宽、强”(质量轻、厚度薄、频段宽、吸收强)等高性能要求，因此，开发具有上述性能要求的电磁波吸收材料具有重要意义。

采用多组分协同调控策略被认为是提升材料电磁波吸收性能的有效途径。一方面复合吸波材料介电损耗和磁损耗的结合可以调节材料的电磁参数，改善阻抗匹配，拓展吸收带宽；另一方面，复合材料组成与结构的优化有望降低材料密度，实现电磁波吸收材料的轻量化。近年来，研究者们开发了一系列多组分复合吸波材料，例如CN107722932A、CN102604086B、CN107541185A、CN104356646A等。

然而，目前复合吸波材料往往存在制备工艺复杂、成本相对较高、与基体相容性差等问题，难以按实际应用进行扩展。

因此，如何提供一种制备方法简单易行，与基体相容性良好、电磁吸收性能佳的极性聚合物掺杂纳米粒子的是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种极性聚合物掺杂纳米粒子和包含其的复合吸波材料制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种极性聚合物掺杂纳米粒子，由极性聚合物前驱体与无机氯化铁盐按照质量比为(0.08-0.39)：2.7制成；

所述极性聚合物前驱体由2,5-二羟基苯磺酸钾、2-[双(4-羟苯基)甲基]苯甲酸、2,6-二氟苯甲腈、无水碳酸钾制成。

本发明中的有益效果：本发明中的极性聚合物掺杂能够改善纳米磁性材料的电磁吸收性能；得到的极性聚合物掺杂纳米粒子可直接与其它功能材料复合进一步提高电磁波吸收性能。

优选地，所述无机氯化铁盐为六水合氯化铁。

优选地，所述2,5-二羟基苯磺酸钾、2-[双(4-羟苯基)甲基]苯甲酸、2,6-二氟苯甲腈和无水碳酸钾的摩尔比为(0.3-0.9):(0.1-0.7):1:(1.5-3)。

优选地，所述极性聚合物前驱体的制备方法，包括以下步骤：

将2,5-二羟基苯磺酸钾、2-[双(4-羟苯基)甲基]苯甲酸、2,6-二氟苯甲腈、无水碳酸钾按照(0.3-0.9):(0.1-0.7):1:(1.5-3)的摩尔比和溶剂混合，然后在140-200℃下共沸脱水3-10h得到产物1，将产物1进行沉淀，洗涤，干燥，得到极性聚合物前驱体。

优选地，所述溶剂由甲苯和N-甲基-2-吡咯烷酮组成，且体积比为1:(2.5-3.5)；所述2,6-二氟苯甲腈与溶剂的摩尔体积比为0.1mol:(90-110)mL；

所述干燥温度为60-80℃，时间为6-24h。

采用上述技术方案的有益效果：极性聚合物的引入一方面能够带来丰富的偶极极化与界面极化，另一方面作为低介电组分能够有效降低体系的介电常数，提高阻抗匹配水平，有利于电磁波吸收，采用上述轻质的聚合物组分能够有效降低材料的密度，并赋予材料表面以大量的功能基团。