本發明涉及導電材料領域,具體涉及一種新型復合導電紙及其制備方法。
背景技術:
:隨著科學技術的發展和社會的進步,人們生產和生活需求的多樣化,紙的品種越來越多,全世界約有六七千種,其中直接由以水為介質的濕法抄造的天然植物纖維紙僅占少數,大多數是經過加工的紙,以及部分非植物纖維抄造的紙。一般的,紙的加工分為三個層次:加工紙、特種紙和功能紙,它們之間互相包容、互相聯系。其中,功能紙主要強調了紙的功能性,目前已研制出的大約有20種,導電紙就是其中一種。它是一種具有導電特性的功能紙,可以通過電子傳導和電暈放電而消除靜電,當導電層達到一定厚度或導電成分達到一定比例后,就可以作為電磁屏蔽材料使用。導電紙具有導電、導熱、電磁屏蔽、吸收電磁波等功能,可以廣泛的應用于各類儀表的防靜電包裝,航空、航天、精密電子行業的電磁輻射屏蔽罩,以及微博衰減、執行器、傳感器和耐加熱器等。技術實現要素:要解決的技術問題:本發明的目的是提供一種新型復合導電紙,滲流閾值低,導電性能佳,同時具有很好的電磁屏蔽性能。技術方案:一種新型復合導電紙,由以下成分以重量份制備而成:多壁碳納米管0.5-1份、聚吡咯1-2份、松木漿10-30份、慈竹漿5-10份、桉木漿20-40份、椰子油脂肪酸單乙醇酰胺1-3份、芐基淀粉醚0.2-0.5份、羥乙基纖維素1-3份、阿拉伯膠0.5-1份、二硫赤蘚糖醇1-3份、濃硝酸5-10份、濃硫酸20-30份、乳化硅油1-2份、無水乙醇4-10份、去離子水60-100份。進一步優選的,所述的一種新型復合導電紙,由以下成分以重量份制備而成:多壁碳納米管0.6-0.9份、聚吡咯1.2-1.8份、松木漿15-25份、慈竹漿6-9份、桉木漿25-35份、椰子油脂肪酸單乙醇酰胺1.5-2.5份、芐基淀粉醚0.3-0.4份、羥乙基纖維素1.5-2.5份、阿拉伯膠0.6-0.9份、二硫赤蘚糖醇1.5-2.5份、濃硝酸6-9份、濃硫酸22-28份、乳化硅油1.2-1.7份、無水乙醇5-9份、去離子水70-90份。上述新型復合導電紙的制備方法包括以下步驟:第一步:將多壁碳納米管、濃硝酸和濃硫酸混合,放入超聲振蕩器中超聲振蕩20-30分鐘;第二步:用磁力攪拌機在溫度70-80℃下進行攪拌3-5小時;第三步:加入40-60份去離子水后靜置7-8小時;第四步:過濾,用蒸餾水洗至中性,放入干燥箱中烘干得處理過的碳納米管;第五步:將聚吡咯、松木漿、慈竹漿、桉木漿、椰子油脂肪酸單乙醇酰胺、芐基淀粉醚、羥乙基纖維素、阿拉伯膠、二硫赤蘚糖醇和剩余去離子水混合,在4000-4500r/min的轉速下剪切2.5-3小時;第六步:加入處理過的碳納米管、乳化硅油和無水乙醇,剪切2-2.5小時;第七步:放入球磨機中在轉速200r/min下球磨2-3小時;第八步:過濾,去除雜質,在抄造器上制備紙樣,在溫度100-110℃下烘干即得。進一步優選的,第一步中振蕩時間為25分鐘。進一步優選的,第二步中溫度為75℃,攪拌時間為3.5-4.5小時。進一步優選的,第五步中轉速為4100-4400r/min,剪切時間為2.75小時。進一步優選的,第六步中剪切時間為2.25小時。有益效果:本發明的新型復合導電紙的滲流閾值最小僅為16.11%,易形成導電通路,提高了滲流網絡數量,其電導率最高可達313.4S/m,導電性能佳,同時其屏蔽效能可達41dB,具有很好的電磁屏蔽性能。具體實施方式實施例1一種新型復合導電紙,由以下成分以重量份制備而成:多壁碳納米管0.5份、聚吡咯1份、松木漿10份、慈竹漿5份、桉木漿20份、椰子油脂肪酸單乙醇酰胺1份、芐基淀粉醚0.2份、羥乙基纖維素1份、阿拉伯膠0.5份、二硫赤蘚糖醇1份、濃硝酸5份、濃硫酸20份、乳化硅油1份、無水乙醇4份、去離子水60份。上述新型復合導電紙的制備方法為:第一步:將多壁碳納米管、濃硝酸和濃硫酸混合,放入超聲振蕩器中超聲振蕩20-30分鐘;第二步:用磁力攪拌機在溫度70℃下進行攪拌3小時;第三步:加入40份去離子水后靜置7小時;第四步:過濾,用蒸餾水洗至中性,放入干燥箱中烘干得處理過的碳納米管;第五步:將聚吡咯、松木漿、慈竹漿、桉木漿、椰子油脂肪酸單乙醇酰胺、芐基淀粉醚、羥乙基纖維素、阿拉伯膠、二硫赤蘚糖醇和剩余去離子水混合,在4000r/min的轉速下剪切2.5小時;第六步:加入處理過的碳納米管、乳化硅油和無水乙醇,剪切2小時;第七步:放入球磨機中在轉速200r/min下球磨2小時;第八步:過濾,去除雜質,在抄造器上制備紙樣,在溫度100℃下烘干即得。實施例2一種新型復合導電紙,由以下成分以重量份制備而成:多壁碳納米管0.6份、聚吡咯1.2份、松木漿15份、慈竹漿6份、桉木漿25份、椰子油脂肪酸單乙醇酰胺1.5份、芐基淀粉醚0.3份、羥乙基纖維素1.5份、阿拉伯膠0.6份、二硫赤蘚糖醇1.5份、濃硝酸6份、濃硫酸22份、乳化硅油1.2份、無水乙醇5份、去離子水70份。上述新型復合導電紙的制備方法為:第一步:將多壁碳納米管、濃硝酸和濃硫酸混合,放入超聲振蕩器中超聲振蕩25分鐘;第二步:用磁力攪拌機在溫度75℃下進行攪拌3.5小時;第三步:加入45份去離子水后靜置7.5小時;第四步:過濾,用蒸餾水洗至中性,放入干燥箱中烘干得處理過的碳納米管;第五步:將聚吡咯、松木漿、慈竹漿、桉木漿、椰子油脂肪酸單乙醇酰胺、芐基淀粉醚、羥乙基纖維素、阿拉伯膠、二硫赤蘚糖醇和去離子水混合,在4100r/min的轉速下剪切2.75小時;第六步:加入處理過的碳納米管、乳化硅油和無水乙醇,剪切2.25小時;第七步:放入球磨機中在轉速200r/min下球磨2.5小時;第八步:過濾,去除雜質,在抄造器上制備紙樣,在溫度105℃下烘干即得。實施例3一種新型復合導電紙,由以下成分以重量份制備而成:多壁碳納米管0.75份、聚吡咯1.5份、松木漿20份、慈竹漿7.5份、桉木漿30份、椰子油脂肪酸單乙醇酰胺2份、芐基淀粉醚0.35份、羥乙基纖維素2份、阿拉伯膠0.75份、二硫赤蘚糖醇2份、濃硝酸7.5份、濃硫酸25份、乳化硅油1.5份、無水乙醇7份、去離子水80份。上述新型復合導電紙的制備方法為:第一步:將多壁碳納米管、濃硝酸和濃硫酸混合,放入超聲振蕩器中超聲振蕩25分鐘;第二步:用磁力攪拌機在溫度75℃下進行攪拌4小時;第三步:加入50份去離子水后靜置7.5小時;第四步:過濾,用蒸餾水洗至中性,放入干燥箱中烘干得處理過的碳納米管;第五步:將聚吡咯、松木漿、慈竹漿、桉木漿、椰子油脂肪酸單乙醇酰胺、芐基淀粉醚、羥乙基纖維素、阿拉伯膠、二硫赤蘚糖醇和去離子水混合,在4250r/min的轉速下剪切2.75小時;第六步:加入處理過的碳納米管、乳化硅油和無水乙醇,剪切2.25小時;第七步:放入球磨機中在轉速200r/min下球磨2.5小時;第八步:過濾,去除雜質,在抄造器上制備紙樣,在溫度105℃下烘干即得。實施例4一種新型復合導電紙,由以下成分以重量份制備而成:多壁碳納米管0.9份、聚吡咯1.8份、松木漿25份、慈竹漿9份、桉木漿35份、椰子油脂肪酸單乙醇酰胺2.5份、芐基淀粉醚0.4份、羥乙基纖維素2.5份、阿拉伯膠0.9份、二硫赤蘚糖醇2.5份、濃硝酸9份、濃硫酸28份、乳化硅油1.7份、無水乙醇9份、去離子水90份。上述新型復合導電紙的制備方法為:第一步:將多壁碳納米管、濃硝酸和濃硫酸混合,放入超聲振蕩器中超聲振蕩25分鐘;第二步:用磁力攪拌機在溫度75℃下進行攪拌4.5小時;第三步:加入55份去離子水后靜置7.8小時;第四步:過濾,用蒸餾水洗至中性,放入干燥箱中烘干得處理過的碳納米管;第五步:將聚吡咯、松木漿、慈竹漿、桉木漿、椰子油脂肪酸單乙醇酰胺、芐基淀粉醚、羥乙基纖維素、阿拉伯膠、二硫赤蘚糖醇和去離子水混合,在4400r/min的轉速下剪切2.75小時;第六步:加入處理過的碳納米管、乳化硅油和無水乙醇,剪切2.25小時;第七步:放入球磨機中在轉速200r/min下球磨2.5小時;第八步:過濾,去除雜質,在抄造器上制備紙樣,在溫度105℃下烘干即得。實施例5一種新型復合導電紙,由以下成分以重量份制備而成:多壁碳納米管1份、聚吡咯2份、松木漿30份、慈竹漿10份、桉木漿40份、椰子油脂肪酸單乙醇酰胺3份、芐基淀粉醚0.5份、羥乙基纖維素3份、阿拉伯膠1份、二硫赤蘚糖醇3份、濃硝酸10份、濃硫酸30份、乳化硅油2份、無水乙醇10份、去離子水100份。上述新型復合導電紙的制備方法為:第一步:將多壁碳納米管、濃硝酸和濃硫酸混合,放入超聲振蕩器中超聲振蕩30分鐘;第二步:用磁力攪拌機在溫度80℃下進行攪拌5小時;第三步:加入60份去離子水后靜置8小時;第四步:過濾,用蒸餾水洗至中性,放入干燥箱中烘干得處理過的碳納米管;第五步:將聚吡咯、松木漿、慈竹漿、桉木漿、椰子油脂肪酸單乙醇酰胺、芐基淀粉醚、羥乙基纖維素、阿拉伯膠、二硫赤蘚糖醇和去離子水混合,在4500r/min的轉速下剪切3小時;第六步:加入處理過的碳納米管、乳化硅油和無水乙醇,剪切2.5小時;第七步:放入球磨機中在轉速200r/min下球磨3小時;第八步:過濾,去除雜質,在抄造器上制備紙樣,在溫度110℃下烘干即得。對比例1本實施例與實施例5的區別在于不含有松木漿和慈竹漿。具體地說是:一種新型復合導電紙,由以下成分以重量份制備而成:多壁碳納米管1份、聚吡咯2份、桉木漿80份、椰子油脂肪酸單乙醇酰胺3份、芐基淀粉醚0.5份、羥乙基纖維素3份、阿拉伯膠1份、二硫赤蘚糖醇3份、濃硝酸10份、濃硫酸30份、乳化硅油2份、無水乙醇10份、去離子水100份。上述新型復合導電紙的制備方法為:第一步:將多壁碳納米管、濃硝酸和濃硫酸混合,放入超聲振蕩器中超聲振蕩30分鐘;第二步:用磁力攪拌機在溫度80℃下進行攪拌5小時;第三步:加入60份去離子水后靜置8小時;第四步:過濾,用蒸餾水洗至中性,放入干燥箱中烘干得處理過的碳納米管;第五步:將聚吡咯、桉木漿、椰子油脂肪酸單乙醇酰胺、芐基淀粉醚、羥乙基纖維素、阿拉伯膠、二硫赤蘚糖醇和去離子水混合,在4500r/min的轉速下剪切3小時;第六步:加入處理過的碳納米管、乳化硅油和無水乙醇,剪切2.5小時;第七步:放入球磨機中在轉速200r/min下球磨3小時;第八步:過濾,去除雜質,在抄造器上制備紙樣,在溫度110℃下烘干即得。對比例2本實施例與實施例5的區別在于不含有羥乙基纖維素和阿拉伯膠。具體地說是:一種新型復合導電紙,由以下成分以重量份制備而成:多壁碳納米管1份、聚吡咯2份、松木漿30份、慈竹漿10份、桉木漿40份、椰子油脂肪酸單乙醇酰胺3份、芐基淀粉醚0.5份、二硫赤蘚糖醇3份、濃硝酸10份、濃硫酸30份、乳化硅油2份、無水乙醇10份、去離子水100份。上述新型復合導電紙的制備方法為:第一步:將多壁碳納米管、濃硝酸和濃硫酸混合,放入超聲振蕩器中超聲振蕩30分鐘;第二步:用磁力攪拌機在溫度80℃下進行攪拌5小時;第三步:加入60份去離子水后靜置8小時;第四步:過濾,用蒸餾水洗至中性,放入干燥箱中烘干得處理過的碳納米管;第五步:將聚吡咯、松木漿、慈竹漿、桉木漿、椰子油脂肪酸單乙醇酰胺、芐基淀粉醚、二硫赤蘚糖醇和去離子水混合,在4500r/min的轉速下剪切3小時;第六步:加入處理過的碳納米管、乳化硅油和無水乙醇,剪切2.5小時;第七步:放入球磨機中在轉速200r/min下球磨3小時;第八步:過濾,去除雜質,在抄造器上制備紙樣,在溫度110℃下烘干即得。本發明材料的實施例和對比例的部分性能指標見下表,我們可以看到,本發明材料的滲流閾值最小僅為16.11%,易形成導電通路,提高了滲流網絡數量,其電導率最高可達313.4S/m,導電性能佳,同時其屏蔽效能可達41dB,具有很好的電磁屏蔽性能。表1新型復合導電紙的部分性能指標產品名稱滲流閾值(%)電導率(S/m)屏蔽效能(dB)實施例116.21312.438實施例216.17312.739實施例316.14312.940實施例416.11313.441實施例516.13313.140對比例116.11301.233對比例217.37312.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