本發(fā)明屬于電磁屏蔽材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種屏蔽用導(dǎo)電泡棉的制備方法。

背景技術(shù)：

高科技的電器產(chǎn)品，如手機(jī)、電腦和電視機(jī)，在給人們帶來便利和享受的同時(shí)，電磁輻射產(chǎn)生的問題也日益嚴(yán)重。為減少和避免電磁輻射對(duì)人體造成的傷害，人們對(duì)電磁屏蔽材料的需求越來越大。

導(dǎo)電泡棉是采用具有優(yōu)異的彈性的發(fā)泡海綿作為原材料，外包具有大格子透氣網(wǎng)格結(jié)構(gòu)材料，最終復(fù)合得到具有屏蔽性能的產(chǎn)品。由于導(dǎo)電泡棉在100khz到1ghz的頻率范圍內(nèi)均具有良好的屏蔽效果，同時(shí)泡棉本身壓縮性佳、柔軟性良好的特點(diǎn)，使其能確保具有良好的導(dǎo)通接觸面積，是應(yīng)用最廣泛的屏蔽材料。

目前，市場(chǎng)上常用的導(dǎo)電泡棉一般是導(dǎo)電布四周包裹泡棉構(gòu)造，其制作工藝為將泡棉剪裁至一定的形狀和尺寸備用，再熔融熱熔膠，將熔融好的熱熔膠涂覆在導(dǎo)電布表面，再包覆裁剪好的泡棉。這種導(dǎo)電泡棉雖然具有一定的電磁屏蔽效果，但是導(dǎo)電泡棉彈性較差，壓縮后難以恢復(fù)原狀，不能滿足密封、減壓降噪等功能，且現(xiàn)有導(dǎo)電泡棉的機(jī)械性能較弱，嚴(yán)重影響導(dǎo)電泡棉的屏蔽效果和使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題：針對(duì)現(xiàn)有的導(dǎo)電泡棉彈性差，機(jī)械性能不佳，影響導(dǎo)電泡棉屏蔽效果和使用壽命的缺陷，提供了一種屏蔽用導(dǎo)電泡棉的制備方法。為了解決所得技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

（1）取聚氨酯海綿浸泡在氫氧化鈉溶液中，在60～70℃下浸泡1～2h，取出聚氨酯海綿，經(jīng)水洗干燥后得初處理聚氨酯海綿；

（2）將所得初處理聚氨酯海綿浸泡在羧甲基纖維素鈉溶液中，在60～65℃下浸泡1～2h，取出聚氨酯海綿，得表面預(yù)處理聚氨酯海綿，再用有機(jī)硅凝膠涂布表面預(yù)處理聚氨酯海綿后，用腈綸無紡布貼合，并在150～160℃下烘烤20～30min，得半成品泡棉；

（3）將所得半成品泡棉浸泡在導(dǎo)電漿料中，再加入硫酸亞鐵溶液混合，在70～80℃下浸泡1～2h后，取出浸泡后的半成品泡棉并碾軋去除多余水分，經(jīng)干燥得屏蔽用導(dǎo)電泡棉。

進(jìn)一步所述的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3～10%。

進(jìn)一步所述的羧甲基纖維素鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1～5%。

進(jìn)一步所述的有機(jī)硅凝膠為道康寧硅凝膠、紅葉硅凝膠、灼日硅凝膠中的一種或兩種，且涂布量為0.03～0.08g/cm²。

進(jìn)一步所述的導(dǎo)電漿料包括1～5重量份苯胺，5～10重量份多壁碳納米管，5～8重量份過硫酸銨，10～20重量份硝酸銀，10～20重量份聚乙烯吡咯烷酮，1.5～3.0重量份檸檬酸鈉，400～500重量份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%鹽酸，并按照以下步驟制備：

s1.取苯胺和多壁碳納米管加入鹽酸中，以500w超聲波超聲分散1～2h，再加入過硫酸銨，反應(yīng)1～2h后過濾，得濾渣；

s2.將濾渣水洗干燥后置于管式爐中，在氮?dú)夥諊乱?℃/min速率升溫至400～500℃保溫反應(yīng)2～3h，繼續(xù)升溫至700～800℃保溫反應(yīng)1～2h，得氮雜化碳納米管；

s3.將硝酸銀、聚乙烯吡咯烷酮、檸檬酸鈉、所得氮雜化碳納米管，加入去離子水中攪拌均勻，得導(dǎo)電漿料。

6.如權(quán)利要求1所述的屏蔽用導(dǎo)電泡棉的制備方法，其特征在于所述的硫酸亞鐵溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3～8%。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明以聚氨酯海綿為基體，經(jīng)堿浸泡去除網(wǎng)絡(luò)間膜，提高其表面粗糙度，隨后用羧甲基纖維素鈉溶液改善海綿表面潤(rùn)濕性，再用硅膠涂布后貼合無紡布制成半成品泡棉，隨后將苯胺原位化學(xué)聚合在碳納米管表面形成聚苯胺包覆層，并通過碳化處理使聚苯胺形成氮摻雜碳層增加表面活性基團(tuán)和親水性，制得氮雜化碳納米管，并與硝酸銀等配置成分散均勻的導(dǎo)電漿料，再以硫酸亞鐵還原銀離子，并經(jīng)毛細(xì)管力吸附于纖維表面，形成均勻的導(dǎo)電膜層，提高了導(dǎo)電泡棉的機(jī)械性能，縱向拉伸強(qiáng)度可達(dá)4.2～4.6mpa，橫向拉伸強(qiáng)度可達(dá)2.9～3.4mpa，壓縮變形率可達(dá)75～87%，回彈率可達(dá)98.6～99.7%，有效延長(zhǎng)了導(dǎo)電泡棉的使用壽命，且本發(fā)明導(dǎo)電泡棉體積電阻率穩(wěn)定體積電阻率為95～110ω·cm，屏蔽效能值達(dá)95～100db，適應(yīng)性強(qiáng)，可有效滿足密封、減壓降噪功能，是一種理想的電磁屏蔽材料。

具體實(shí)施方式

準(zhǔn)備聚氨酯海綿、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%氫氧化鈉溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%羧甲基纖維素鈉溶液、康寧硅凝膠、紅葉硅凝膠、灼日硅凝膠、腈綸無紡布、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%鹽酸、多壁碳納米管、去離子水、硝酸銀、聚乙烯吡咯烷酮、檸檬酸鈉和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%硫酸亞鐵溶液，完成備料。

首先取剪裁成10cm×10cm×2cm的聚氨酯海綿一塊，并將其完全浸沒在2000～3000ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%氫氧化鈉溶液中，在60～70℃恒溫水浴下浸泡1～2h后，取出聚氨酯海綿，并用去離子水洗滌聚氨酯海綿至洗滌液呈中性，再將洗滌后的聚氨酯海綿置于烘箱中，在70～80℃下干燥30～40min，得初處理聚氨酯海綿，隨后將所得初處理聚氨酯海綿完全浸沒在2000～3000ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%羧甲基纖維素鈉溶液中，在60～65℃恒溫水浴下浸泡1～2h，浸泡完畢后取出聚氨酯海綿，得表面預(yù)處理聚氨酯海綿，再用有機(jī)硅凝膠涂布表面預(yù)處理聚氨酯海綿，控制有機(jī)硅凝膠涂布量為0.05～0.08g/cm²，再用腈綸無紡布貼合，并置于烘箱中，在150～160℃下烘烤20～30min，得半成品泡棉，再量取2～3ml苯胺，加入400～500ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%鹽酸中，以400～500r/min轉(zhuǎn)速攪拌20～30min，再加入6～8g多壁碳納米管，以500w頻率的超聲波超聲分散1～2h，得復(fù)合分散液，稱取5～8g過硫酸銨，加入300～400ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%鹽酸中，在0～4℃冰水浴下混合均勻，得混合液，將混合液以1～2ml/min速率滴入所得復(fù)合分散液中，并以300～400r/min轉(zhuǎn)速攪拌至滴加完全，待滴加完畢后過濾，得濾渣，再用去離子水洗滌所得濾渣3～5次，并將洗滌后的濾渣置于干燥箱中，在85～88℃下干燥15～20h，再將干燥后的濾渣置于管式爐中，在氮?dú)夥諊乱?℃/min速率升溫至400～420℃保溫反應(yīng)2～3h，繼續(xù)升溫至700～720℃保溫反應(yīng)1～2h后，冷卻至室溫，得氮雜化碳納米管，稱取10～20g硝酸銀，10～20g聚乙烯吡咯烷酮，加入500～800ml去離子水中，以300～400r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合10～15min后，再加入1.5～3.0g檸檬酸鈉，5～6g所得氮雜化碳納米管，繼續(xù)攪拌15～20min，得導(dǎo)電漿料，最后將半成品泡棉完全浸沒在所得導(dǎo)電漿料中，再加入400～500ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%硫酸亞鐵溶液，在70～80℃恒溫水浴下浸泡1～2h后，取出半成品泡棉并碾軋去除多余水分，并置于干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，冷卻至室溫后即可得屏蔽用導(dǎo)電泡棉。

所述的有機(jī)硅凝膠為道康寧硅凝膠、紅葉硅凝膠、灼日硅凝膠中的一種或兩種。

取電子線路板基板，對(duì)基板進(jìn)行表面清灰后，再對(duì)基板需粘附導(dǎo)電泡棉的部位進(jìn)行尺寸測(cè)量，并在基板需粘附導(dǎo)電泡棉的部位均勻涂覆一層導(dǎo)電膠粘劑，控制導(dǎo)電膠粘劑涂覆厚度為30～50μm，隨后根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，將本發(fā)明制得的導(dǎo)電泡棉裁切成同等尺寸后，立即粘附于涂有導(dǎo)電膠粘劑的基板部位，待粘附完成后，將基板置于烘箱中，于溫度為60～70℃下干燥10～15min，待干燥完成后，取出基板自然冷卻即可。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明制得的導(dǎo)電泡棉體積電阻率為95～110ω·cm，屏蔽效能值達(dá)95～100db，與傳統(tǒng)導(dǎo)電泡棉相比，屏蔽效能值提高了30～40db，具有較好的電磁屏蔽效果，同時(shí)本發(fā)明導(dǎo)電泡棉的彈性較好，其壓縮變形率可達(dá)75～87%，回彈率可達(dá)98.6～99.7%，且本發(fā)明導(dǎo)電泡棉具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，其縱向拉伸強(qiáng)度達(dá)4.2～4.6mpa，橫向拉伸強(qiáng)度為2.9～3.4mpa。

實(shí)例1

首先取剪裁成10cm×10cm×2cm的聚氨酯海綿一塊，并將其完全浸沒在2000ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%氫氧化鈉溶液中，在60℃恒溫水浴下浸泡1h后，取出聚氨酯海綿，并用去離子水洗滌聚氨酯海綿至洗滌液呈中性，再將洗滌后的聚氨酯海綿置于烘箱中，在70℃下干燥30min，得初處理聚氨酯海綿，隨后將所得初處理聚氨酯海綿完全浸沒在2000ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%羧甲基纖維素鈉溶液中，在60℃恒溫水浴下浸泡1h，浸泡完畢后取出聚氨酯海綿，得表面預(yù)處理聚氨酯海綿，再用有機(jī)硅凝膠涂布表面預(yù)處理聚氨酯海綿，控制有機(jī)硅凝膠涂布量為0.05g/cm²，再用腈綸無紡布貼合，并置于烘箱中，在150℃下烘烤20min，得半成品泡棉，再量取2ml苯胺，加入400ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%鹽酸中，以400r/min轉(zhuǎn)速攪拌20min，再加入6g多壁碳納米管，以500w頻率的超聲波超聲分散1h，得復(fù)合分散液，稱取5g過硫酸銨，加入300ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%鹽酸中，在0℃冰水浴下混合均勻，得混合液，將混合液以1ml/min速率滴入所得復(fù)合分散液中，并以300r/min轉(zhuǎn)速攪拌至滴加完全，待滴加完畢后過濾，得濾渣，再用去離子水洗滌所得濾渣3次，并將洗滌后的濾渣置于干燥箱中，在85℃下干燥15h，再將干燥后的濾渣置于管式爐中，在氮?dú)夥諊乱?℃/min速率升溫至400℃保溫反應(yīng)2h，繼續(xù)升溫至700℃保溫反應(yīng)1h后，冷卻至室溫，得氮雜化碳納米管，稱取10g硝酸銀，10g聚乙烯吡咯烷酮，加入500ml去離子水中，以300r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合10min后，再加入1.5g檸檬酸鈉，5g所得氮雜化碳納米管，繼續(xù)攪拌15min，得導(dǎo)電漿料，最后將半成品泡棉完全浸沒在所得導(dǎo)電漿料中，再加入400ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%硫酸亞鐵溶液，在70℃恒溫水浴下浸泡1h后，取出半成品泡棉并碾軋去除多余水分，并置于干燥箱中，在105℃下干燥至恒重，冷卻至室溫后即可得屏蔽用導(dǎo)電泡棉。

取電子線路板基板，對(duì)基板進(jìn)行表面清灰后，再對(duì)基板需粘附導(dǎo)電泡棉的部位進(jìn)行尺寸測(cè)量，并在基板需粘附導(dǎo)電泡棉的部位均勻涂覆一層導(dǎo)電膠粘劑，控制導(dǎo)電膠粘劑涂覆厚度為30μm，隨后根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，將本發(fā)明制得的導(dǎo)電泡棉裁切成同等尺寸后，立即粘附于涂有導(dǎo)電膠粘劑的基板部位，待粘附完成后，將基板置于烘箱中，于溫度為60℃下干燥10min，待干燥完成后，取出基板自然冷卻即可。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明制得的導(dǎo)電泡棉體積電阻率為95ω·cm，屏蔽效能值達(dá)95db，與傳統(tǒng)導(dǎo)電泡棉相比，屏蔽效能值提高了30db，具有較好的電磁屏蔽效果，同時(shí)本發(fā)明導(dǎo)電泡棉的彈性較好，其壓縮變形率可達(dá)75%，回彈率可達(dá)98.6%，且本發(fā)明導(dǎo)電泡棉具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，其縱向拉伸強(qiáng)度達(dá)4.2mpa，橫向拉伸強(qiáng)度為2.9mpa。

實(shí)例2

首先取剪裁成10cm×10cm×2cm的聚氨酯海綿一塊，并將其完全浸沒在2500ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%氫氧化鈉溶液中，在65℃恒溫水浴下浸泡1h后，取出聚氨酯海綿，并用去離子水洗滌聚氨酯海綿至洗滌液呈中性，再將洗滌后的聚氨酯海綿置于烘箱中，在75℃下干燥35min，得初處理聚氨酯海綿，隨后將所得初處理聚氨酯海綿完全浸沒在2500ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%羧甲基纖維素鈉溶液中，在63℃恒溫水浴下浸泡1h，浸泡完畢后取出聚氨酯海綿，得表面預(yù)處理聚氨酯海綿，再用有機(jī)硅凝膠涂布表面預(yù)處理聚氨酯海綿，控制有機(jī)硅凝膠涂布量為0.07g/cm²，再用腈綸無紡布貼合，并置于烘箱中，在155℃下烘烤25min，得半成品泡棉，再量取2ml苯胺，加入450ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%鹽酸中，以450r/min轉(zhuǎn)速攪拌25min，再加入7g多壁碳納米管，以500w頻率的超聲波超聲分散1h，得復(fù)合分散液，稱取7g過硫酸銨，加入350ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%鹽酸中，在2℃冰水浴下混合均勻，得混合液，將混合液以1ml/min速率滴入所得復(fù)合分散液中，并以350r/min轉(zhuǎn)速攪拌至滴加完全，待滴加完畢后過濾，得濾渣，再用去離子水洗滌所得濾渣4次，并將洗滌后的濾渣置于干燥箱中，在87℃下干燥18h，再將干燥后的濾渣置于管式爐中，在氮?dú)夥諊乱?℃/min速率升溫至410℃保溫反應(yīng)2h，繼續(xù)升溫至710℃保溫反應(yīng)1h后，冷卻至室溫，得氮雜化碳納米管，稱取15g硝酸銀，15g聚乙烯吡咯烷酮，加入650ml去離子水中，以350r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合13min后，再加入2.2g檸檬酸鈉，5g所得氮雜化碳納米管，繼續(xù)攪拌18min，得導(dǎo)電漿料，最后將半成品泡棉完全浸沒在所得導(dǎo)電漿料中，再加入450ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%硫酸亞鐵溶液，在75℃恒溫水浴下浸泡1h后，取出半成品泡棉并碾軋去除多余水分，并置于干燥箱中，在108℃下干燥至恒重，冷卻至室溫后即可得屏蔽用導(dǎo)電泡棉。

取電子線路板基板，對(duì)基板進(jìn)行表面清灰后，再對(duì)基板需粘附導(dǎo)電泡棉的部位進(jìn)行尺寸測(cè)量，并在基板需粘附導(dǎo)電泡棉的部位均勻涂覆一層導(dǎo)電膠粘劑，控制導(dǎo)電膠粘劑涂覆厚度為40μm，隨后根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，將本發(fā)明制得的導(dǎo)電泡棉裁切成同等尺寸后，立即粘附于涂有導(dǎo)電膠粘劑的基板部位，待粘附完成后，將基板置于烘箱中，于溫度為65℃下干燥13min，待干燥完成后，取出基板自然冷卻即可。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明制得的導(dǎo)電泡棉體積電阻率為102ω·cm，屏蔽效能值達(dá)98db，與傳統(tǒng)導(dǎo)電泡棉相比，屏蔽效能值提高了35db，具有較好的電磁屏蔽效果，同時(shí)本發(fā)明導(dǎo)電泡棉的彈性較好，其壓縮變形率可達(dá)82%，回彈率可達(dá)99.1%，且本發(fā)明導(dǎo)電泡棉具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，其縱向拉伸強(qiáng)度達(dá)4.4mpa，橫向拉伸強(qiáng)度為3.2mpa。

實(shí)例3

首先取剪裁成10cm×10cm×2cm的聚氨酯海綿一塊，并將其完全浸沒在3000ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%氫氧化鈉溶液中，在70℃恒溫水浴下浸泡2h后，取出聚氨酯海綿，并用去離子水洗滌聚氨酯海綿至洗滌液呈中性，再將洗滌后的聚氨酯海綿置于烘箱中，在80℃下干燥40min，得初處理聚氨酯海綿，隨后將所得初處理聚氨酯海綿完全浸沒在3000ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%羧甲基纖維素鈉溶液中，在65℃恒溫水浴下浸泡2h，浸泡完畢后取出聚氨酯海綿，得表面預(yù)處理聚氨酯海綿，再用有機(jī)硅凝膠涂布表面預(yù)處理聚氨酯海綿，控制有機(jī)硅凝膠涂布量為0.08g/cm²，再用腈綸無紡布貼合，并置于烘箱中，在160℃下烘烤30min，得半成品泡棉，再量取3ml苯胺，加入500ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%鹽酸中，以500r/min轉(zhuǎn)速攪拌30min，再加入8g多壁碳納米管，以500w頻率的超聲波超聲分散2h，得復(fù)合分散液，稱取8g過硫酸銨，加入400ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%鹽酸中，在4℃冰水浴下混合均勻，得混合液，將混合液以2ml/min速率滴入所得復(fù)合分散液中，并以400r/min轉(zhuǎn)速攪拌至滴加完全，待滴加完畢后過濾，得濾渣，再用去離子水洗滌所得濾渣5次，并將洗滌后的濾渣置于干燥箱中，在88℃下干燥20h，再將干燥后的濾渣置于管式爐中，在氮?dú)夥諊乱?℃/min速率升溫至420℃保溫反應(yīng)3h，繼續(xù)升溫至720℃保溫反應(yīng)2h后，冷卻至室溫，得氮雜化碳納米管，稱取20g硝酸銀，20g聚乙烯吡咯烷酮，加入800ml去離子水中，以400r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合15min后，再加入3.0g檸檬酸鈉，6g所得氮雜化碳納米管，繼續(xù)攪拌20min，得導(dǎo)電漿料，最后將半成品泡棉完全浸沒在所得導(dǎo)電漿料中，再加入500ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%硫酸亞鐵溶液，在80℃恒溫水浴下浸泡2h后，取出半成品泡棉并碾軋去除多余水分，并置于干燥箱中，在110℃下干燥至恒重，冷卻至室溫后即可得屏蔽用導(dǎo)電泡棉。

取電子線路板基板，對(duì)基板進(jìn)行表面清灰后，再對(duì)基板需粘附導(dǎo)電泡棉的部位進(jìn)行尺寸測(cè)量，并在基板需粘附導(dǎo)電泡棉的部位均勻涂覆一層導(dǎo)電膠粘劑，控制導(dǎo)電膠粘劑涂覆厚度為50μm，隨后根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，將本發(fā)明制得的導(dǎo)電泡棉裁切成同等尺寸后，立即粘附于涂有導(dǎo)電膠粘劑的基板部位，待粘附完成后，將基板置于烘箱中，于溫度為70℃下干燥15min，待干燥完成后，取出基板自然冷卻即可。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明制得的導(dǎo)電泡棉體積電阻率為110ω·cm，屏蔽效能值達(dá)100db，與傳統(tǒng)導(dǎo)電泡棉相比，屏蔽效能值提高了40db，具有較好的電磁屏蔽效果，同時(shí)本發(fā)明導(dǎo)電泡棉的彈性較好，其壓縮變形率可達(dá)87%，回彈率可達(dá)99.7%，且本發(fā)明導(dǎo)電泡棉具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，其縱向拉伸強(qiáng)度達(dá)4.6mpa，橫向拉伸強(qiáng)度為3.4mpa。