新型納米吸波材料的制備、結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、新型吸波材料在技術(shù)上要求強(qiáng)吸收、輕質(zhì)、寬頻、紅外微波吸收兼容且綜合性能好，利用納米材料特殊的電磁光性能，研制納米吸波材料是實(shí)現(xiàn)該技術(shù)要求的有效途徑。聚苯胺(PANI)和六角晶系鋇鐵氧體(BaFe12O19)是兩種具有優(yōu)良性能的微波吸收材料。本研究重點(diǎn)著眼于尋求一種簡(jiǎn)便可行的制備方法，將PANI分子鏈或BaFe12O19嵌入到蒙脫土(MMT)層間，以期通過(guò)二者的協(xié)同效應(yīng)制備新型的納米吸波材料，并對(duì)這種新型納米吸波材料結(jié)構(gòu)、性能及相關(guān)影響因

2、素進(jìn)行系統(tǒng)的分析與討論。經(jīng)檢索國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)至今還尚未發(fā)現(xiàn)這方面的報(bào)道。
　　本文首先研究了MMT礦石的重選提純及鈉化改型工藝，對(duì)提純及改型的機(jī)理和影響因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析與討論，并通過(guò)晶胞參數(shù)計(jì)算MMT的理想模型中的一些結(jié)構(gòu)參數(shù)。
　　在此基礎(chǔ)上，通過(guò)不同的方法制備了一系列MMT含量不同的聚苯胺/蒙脫土(PANI/MMT)納米復(fù)合物，如：通過(guò)原位聚合分別制備了HCl摻雜和樟腦磺酸摻雜PANI/MMT納米復(fù)合物；通過(guò)乳液聚合法制

3、備了十二烷基苯磺酸摻雜的PANI/MMT納米復(fù)合物。采用X射線衍射(XRD)，傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)和四探針測(cè)試儀四探針電導(dǎo)率儀器對(duì)PANI/MMT納米進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的表征；利用HP8722ES網(wǎng)絡(luò)矢量分析儀測(cè)量了2mm厚PANI/MMT納米復(fù)合物含量為50％wt的石蠟試樣在2-18GHz范圍內(nèi)的電磁參數(shù)，并通過(guò)計(jì)算得到了以反射損耗表示的微波吸收曲線；系統(tǒng)的研究了納米復(fù)合物的構(gòu)象及凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)與微波吸收性能之間的關(guān)系，研究了苯胺與M

4、MT片層的原位聚合動(dòng)力學(xué)，建立具有伸展鏈構(gòu)象的PANI/MMT結(jié)構(gòu)模型；對(duì)乳液聚制備納米復(fù)合中的MMT片層與PANI分子鏈之間相互作用進(jìn)行初步分析。
　　經(jīng)XRD分析表明：PANI/MMT復(fù)合物中MMT層間距離明顯擴(kuò)大，PANI分子鏈以不同的構(gòu)象嵌入MMT層間，PANI/MMT是一種典型的插層型納米復(fù)合物。通過(guò)FT-IR分析證實(shí)：納米復(fù)合物中的PANI都是以導(dǎo)電聚苯胺鹽的形式存在，此外與純PANI相比，納米復(fù)合物中PANI的吸收峰

5、明顯向高頻區(qū)的移動(dòng)。經(jīng)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量發(fā)現(xiàn)， PANI/MMT在2.0-18GHz的復(fù)介電常數(shù)、復(fù)磁導(dǎo)率和以反射損耗表示的微波吸收曲線都發(fā)生了顯著的變化。
　　此外，本文還選取具有較大層間距的樟腦磺酸摻雜的PANI/MMT為研究對(duì)象，將其分別與PVC、ABS和PC-ABS合金在流變儀上進(jìn)行混煉，研究了聚合物-PANI/MMT復(fù)合物的加工條件及結(jié)構(gòu)。
　　最后，本文利用溶膠－凝膠法對(duì)BaFe12O19/MMT復(fù)合物的制備工藝