一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸及其制备方法

1.本发明属于特种纸制备技术领域，特别涉及一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸及其制备方法。


背景技术：

2.随着电子设备及无线设备的飞速发展，加剧了电磁辐射污染；电磁辐射不仅对设备的工作性能造成影响，也对身体健康构成了严重危害；现有技术中，普遍采用电磁屏蔽材料降低设备的电磁辐射，但传统的电磁屏蔽材料存在密度高、力学性能差及屏蔽效能较低的缺陷，难以满足其发展需求；因此，开发设计柔性轻质、机械性能好、导电性强的高屏蔽效能的电磁屏蔽材料成为工业和学术界的研究重点。
3.目前，有将无机导电材料作为导电剂，加入至普通纤维中以制备电磁屏蔽材料，其虽然能能降低材料的密度，并提高屏蔽效能，但材料的柔韧性及机械性能较低，大大降低了材料的使用寿命。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸及其制备方法，以解决现有技术中将无机导电材料作为导电剂，加入至普通纤维中以制备电磁屏蔽材料时，材料的柔韧性及机械性能较低，大大降低了材料的使用寿命的技术问题。
5.为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
6.本发明提供了一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸的制备方法，包括以下步骤：
7.步骤1、利用电化学阴极剥离法，制备电化学剥离石墨烯混合溶液；
8.步骤2、利用湿法成型工艺，制备间位芳纶原纸；
9.步骤3、利用所述电化学剥离石墨烯混合溶液和二甲基亚砜，制备得到石墨烯导电油墨；
10.步骤4、将所述间位芳纶原纸置于所述石墨烯导电油墨中进行浸渍处理，干燥后得到预处理的间位芳纶纸；
11.步骤5、对所述预处理的间位芳纶纸进行热压成型处理，得到所述电磁屏蔽型的间位芳纶纸。
12.进一步的，步骤1中，利用电化学阴极剥离法，制备电化学剥离石墨烯混合溶液的过程，具体如下：
13.将铂电极连接至直流电源的正极上，将石墨纸电极连接在直流电源的负极上，并将所述铂电极和所述石墨纸电极均浸入至电解质溶液中，通过直流电源施加预设的直流电压进行电化学阴极剥离，待石墨纸电极完全剥离，得到所述电化学剥离石墨烯混合溶液。
14.进一步的，所述电解质溶液为h2so4与(nh4)2so4的混合溶液。
15.进一步的，步骤2中，利用湿法成型工艺，制备间位芳纶原纸的过程，具体如下：
16.将对位芳纶的沉析纤维、对位芳纶的短切纤维及疏解剂混合，并依次进行疏解分
散处理、纸张成型与压榨以及干燥处理，得到所述间位芳纶原纸。
17.进一步的，步骤3中，利用所述电化学剥离石墨烯混合溶液和二甲基亚砜，制备得到石墨烯导电油墨的过程，具体如下：
18.对所述电化学剥离石墨烯混合溶液进行过滤、洗涤处理，得到电化学剥离石墨烯；
19.将所述电化学剥离石墨烯分散至水中，获得电化学剥离石墨烯分散液；
20.对所述电化学剥离石墨烯分散液进行ph调节，离心处理，之后加入二甲基亚砜，进行溶剂交换，得到所述石墨烯导电油墨。
21.进一步的，对所述电化学剥离石墨烯分散液进行ph调节时，调节所述电化学剥离石墨烯分散液的ph值为6-7。
22.进一步的，步骤4中，浸渍处理的时间为10-30min；干燥过程采用真空干燥处理。
23.进一步的，步骤5中，热压成型处理时，热压温度为120-250℃，热压压力为10-30mpa，热压时间为30-60min。
24.本发明提供了一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸，利用所述的一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸的制备方法制备得到。
25.进一步的，所述电磁屏蔽型的间位芳纶纸的断裂强度为20-100mpa，电导率为2600-5000s/m；在8.2-12.4ghz(x频段)下，所述电磁屏蔽型的间位芳纶纸的电磁屏蔽效能为20-40db。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
27.本发明提供了一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸及其制备方法，选用湿法成型工艺制备的间位芳纶原纸作为柔性基底支撑结构，以石墨烯导电油墨作为增强剂和导电材料，并通过热压工艺对预处理的间位芳纶纸进行热压成型处理，实现对间位芳纶纸骨架进行增强，并使石墨烯的导电层与间位芳纶纸更加紧密结合，赋予骨架更好的物理力学性能以及高效的导电网络；同时，利用石墨烯作为导电剂，能够起到对有效的电磁辐射屏蔽效果；制备过程简单，所述间位芳纶纸具有较好的力学性能和较高的导电性能，大大提升了材料的使用寿命；其中，所述间位芳纶纸的断裂强度为20-100mpa，电导率为2600-5000s/m；所述间位芳纶纸在8.2-12.4ghz(x频段)的电磁屏蔽效达到20-40db。
附图说明
28.图1为实施例1中间位芳纶原纸表面的sem图；
29.图2为实施例1中电磁屏蔽型的间位芳纶纸表面的sem图；
30.图3为实施例1中电磁屏蔽型的间位芳纶纸的典型力学性能曲线图；
31.图4为实施例1中电磁屏蔽型的间位芳纶纸的屏蔽效能(emi se)图。
具体实施方式
32.为了使本发明所解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚明白，以下具体实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
33.本发明提供了一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸的制备方法，包括以下步骤：
34.步骤1、利用电化学阴极剥离法，制备电化学剥离石墨烯混合溶液eg/h2so4/(nh4)2so4；其中，所述电化学剥离石墨烯混合溶液的过程，具体如下：
35.将铂电极连接至直流电源的正极上，将石墨纸电极连接在直流电源的负极上，并将所述铂电极和所述石墨纸电极均浸入至电解质溶液中，通过直流电源施加预设的直流电压进行电化学阴极剥离，待石墨纸电极完全剥离，得到所述电化学剥离石墨烯混合溶液eg/h2so4/(nh4)2so4；其中，所述电解质溶液为h2so4与(nh4)2so4的混合溶液，所述h2so4的浓度为0.1-0.3mol/l，所述(nh4)2so4的浓度为0.01-0.03mol/l；所述预设的直流电压为10-20v。
36.步骤2、利用湿法成型工艺，制备间位芳纶原纸；其中，制备间位芳纶原纸的过程，具体如下：
37.将对位芳纶的沉析纤维与对位芳纶的短切纤维按照质量比为1:(0.5-3)的比例混合，并加入疏解剂后，依次进行疏解分散处理、纸张成型与压榨以及干燥处理，得到所述间位芳纶原纸；其中，所述疏解剂为peo；纸张成型与压榨时，压榨压力为0.4-0.8mpa，时间为5-10min；干燥处理采用真空干燥的处理方式，真空度为0.1-1mpa，温度为60-105℃，时间为5-10min；所述间位芳纶原纸的纸张定量为60-100g/m2。
38.步骤3、利用所述电化学剥离石墨烯混合溶液和二甲基亚砜，制备得到石墨烯导电油墨；其中，制备过程具体如下：
39.将所述电化学剥离石墨烯混合溶液eg/h2so4/(nh4)2so4通过真空抽滤、洗涤处理，得到电化学剥离石墨烯eg(electrochemically exfoliated graphene)；
40.将所述电化学剥离石墨烯eg分散至水中，获得电化学剥离石墨烯分散液；
41.对所述电化学剥离石墨烯分散液进行ph调节至6-7，离心处理，获得固相产物；之后向固相产物中加入二甲基亚砜，进行溶剂交换，得到所述石墨烯导电油墨；其中，所述石墨烯导电油墨的浓度为5-10mg/ml。
42.步骤4、将所述间位芳纶原纸置于所述石墨烯导电油墨中进行浸渍处理，干燥后得到预处理的间位芳纶纸；具体的，浸渍处理的时间为10-30min；其中，干燥过程采用真空干燥处理，真空度为0.1-1mpa，温度为60-105℃，时间为60-120min。
43.步骤5、对所述预处理的间位芳纶纸进行热压成型处理，得到所述电磁屏蔽型的间位芳纶纸；其中，热压成型处理时，热压温度为120-250℃，热压压力为10-30mpa，热压时间为30-60min。
44.制备原理：
45.本发明所述的电磁屏蔽型的间位芳纶纸及其制备方法，选用湿法成型工艺制备的间位芳纶原纸作柔性基底，以电化学剥离石墨烯油墨作为导电层与增强层；电化学阴极剥离石墨烯作为导电层与增强层时，主要利用石墨的导电特性，通过在石墨层间插入离子使其层间膨胀并剥离的原理，其剥离过程尺寸可控；将浸渍与热压工艺两者使有机的结合，提高间位芳纶原纸的致密性以及界面结合强度，实现电化学剥离石墨烯在间位芳纶纸内部与表面形成穿插体系的连续导电网络以及增强网络；从而，制备出电磁屏蔽性能优异、高强度、长寿命的电磁屏蔽型纸。
46.本发明所述的电磁屏蔽型的间位芳纶纸，具有较好的力学性能和较高的导电性能；所述间位芳纶纸的断裂强度为20-100mpa，电导率为2600-5000s/m；所述间位芳纶纸在8.2-12.4ghz(x频段)的电磁屏蔽效达到20-40db。
47.实施例1
48.本实施例1提供了一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸的制备方法，包括以下步骤：
49.步骤1、将铂片电极连接在直流电源的正极上，将石墨纸电极连接在直流电源的负极上，并将所述铂电极和所述石墨纸电极均浸入至电解质溶液中，通过直流电源施加10v的直流电压进行电化学阴极剥离，待石墨纸电极完全剥离，得到电化学剥离石墨烯混合溶液eg/h2so4/(nh4)2so4；其中，所述电解质溶液为h2so4与(nh4)2so4的混合溶液，所述h2so4的浓度为0.1mol/l，所述(nh4)2so4的浓度为0.01mol/l。
50.步骤2、将对位芳纶的沉析纤维与对位芳纶的短切纤维按照质量比为1:1的比例混合，并加入peo后，依次进行疏解分散处理、纸张成型与压榨以及真空干燥处理，得到间位芳纶原纸；其中，压榨压力为0.4mpa，时间为5min；真空干燥时，真空度为0.1mpa，温度为105℃，时间为10min；所述间位芳纶原纸的纸张定量为80g/m2。
51.步骤3、将步骤1中所述电化学剥离石墨烯混合溶液eg/h2so4/(nh4)2so4通过真空抽滤、洗涤处理，之后分散至水中，获得电化学剥离石墨烯分散液；对所述电化学剥离石墨烯分散液进行ph调节至7，离心处理，之后加入二甲基亚砜，进行溶剂交换，得到石墨烯导电油墨；其中，所述石墨烯导电油墨的浓度为8mg/ml。
52.步骤4、将步骤2中所述的间位芳纶原纸置于步骤3中所述的石墨烯导电油墨中，进行浸渍处理，再通过真空干燥箱进行真空干燥处理，得到预处理的间位芳纶纸；其中，浸渍处理的时间为20min；其中，干燥过程采用真空干燥处理，真空度为0.1mpa，温度为105℃，时间为120min。
53.步骤5、对步骤4中所述的预处理的间位芳纶纸进行热压成型处理，得到所述电磁屏蔽型的间位芳纶纸；其中，热压成型处理时，热压温度为180℃，热压压力为15mpa，热压时间为45min。
54.性能检测：
55.对本实施例1中制备的电磁屏蔽型的间位芳纶纸进行性能检测，检测结果发现：所述电磁屏蔽型的间位芳纶纸的断裂强度为100mpa，电导率为4800s/m，在8.2-12.4ghz(x频段)电磁屏蔽效能达到40db。
56.如附图1-2所示，附图1中给出了步骤2中所述的间位芳纶原纸的sem图，附图2中给出了步骤5中所述的电磁屏蔽型的间位芳纶纸的sem图；从附图1中可以看出，间位芳纶纸由两种纤维构成，其中呈刚性伸直状的为间位芳纶短切纤维，表面呈绒毛状微细纤维的为间位芳纶沉析纤维，短切纤维相互交织，形成骨架，沉析纤维填充骨架以及分布在表面；从附图2中可以看出，经过热压处理后纸张紧度上升，结构致密，并使得微细纤维熔化将纤维与电化学剥离石墨烯界面结合，同时也增强短切纤维与沉析的黏结，从而赋予间位位芳纶纸较高的机械性能与导电性。
57.如附图3所述，附图3中给出了本实施例1中制备的电磁屏蔽型的间位芳纶纸的典型力学性能曲线图，从附图3中可以看出，经过热压过后的间位芳纶纸，由于结构的致密化以及界面结合增强，使得纸张的力学性能变得优异，其断裂拉伸强度最高达到100mpa。
58.如附图4所述，附图4中给出了本实施例1中制备的电磁屏蔽型的间位芳纶纸的屏蔽效能曲线图；从4中可以看出，通过浸渍与热压工艺后，电化学剥离石墨烯在间位芳纶纸形成连续的导电网络，赋予了纸张的优异的导电性能，从而使其具有较好的电磁屏蔽效能；其中，在8.2-12.4ghz(x频段)电磁屏蔽效最高能达到40db。
59.实施例2
60.本实施例2提供了一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸的制备方法，包括以下步骤：
61.步骤1、将铂片电极连接在直流电源的正极上，将石墨纸电极连接在直流电源的负极上，并将所述铂电极和所述石墨纸电极均浸入至电解质溶液中，通过直流电源施加20v的直流电压进行电化学阴极剥离，待石墨纸电极完全剥离，得到电化学剥离石墨烯混合溶液eg/h2so4/(nh4)2so4；其中，所述电解质溶液为h2so4与(nh4)2so4的混合溶液，所述h2so4的浓度为0.3mol/l，所述(nh4)2so4的浓度为0.03mol/l。
62.步骤2、将对位芳纶的沉析纤维与对位芳纶的短切纤维按照质量比为1:3的比例混合，并加入peo后，依次进行疏解分散处理、纸张成型与压榨以及真空干燥处理，得到间位芳纶原纸；其中，压榨压力为0.8mpa，时间为10min；真空干燥时，真空度为1mpa，温度为105℃，时间为10min；所述间位芳纶原纸的纸张定量为100g/m2。
63.步骤3、将步骤1中所述电化学剥离石墨烯混合溶液eg/h2so4/(nh4)2so4通过真空抽滤、洗涤处理，之后分散至水中，获得电化学剥离石墨烯分散液；对所述电化学剥离石墨烯分散液进行ph调节至7，离心处理，之后加入二甲基亚砜，进行溶剂交换，得到石墨烯导电油墨；其中，所述石墨烯导电油墨的浓度为10mg/ml。
64.步骤4、将步骤2中所述的间位芳纶原纸置于步骤3中所述的石墨烯导电油墨中，进行浸渍处理，再通过真空干燥箱进行真空干燥处理，得到预处理的间位芳纶纸；其中，浸渍处理的时间为30min；其中，干燥过程采用真空干燥处理，真空度为1mpa，温度为105℃，时间为120min。
65.步骤5、对步骤4中所述的预处理的间位芳纶纸进行热压成型处理，得到所述电磁屏蔽型的间位芳纶纸；其中，热压成型处理时，热压温度为250℃，热压压力为30mpa，热压时间为60min。
66.性能检测：
67.对本实施例2中制备的电磁屏蔽型的间位芳纶纸进行性能检测，检测结果发现：所述电磁屏蔽型的间位芳纶纸的断裂强度为50mpa，电导率为5000s/m，在8.2-12.4ghz(x频段)电磁屏蔽效能达到30db。
68.实施例3
69.本实施例3提供了一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸的制备方法，包括以下步骤：
70.步骤1、将铂片电极连接在直流电源的正极上，将石墨纸电极连接在直流电源的负极上，并将所述铂电极和所述石墨纸电极均浸入至电解质溶液中，通过直流电源施加10v的直流电压进行电化学阴极剥离，待石墨纸电极完全剥离，得到电化学剥离石墨烯混合溶液eg/h2so4/(nh4)2so4；其中，所述电解质溶液为h2so4与(nh4)2so4的混合溶液，所述h2so4的浓度为0.1mol/l，所述(nh4)2so4的浓度为0.01mol/l。
71.步骤2、将对位芳纶的沉析纤维与对位芳纶的短切纤维按照质量比为1:0.5的比例混合，并加入peo后，依次进行疏解分散处理、纸张成型与压榨以及真空干燥处理，得到间位芳纶原纸；其中，压榨压力为0.4mpa，时间为5min；真空干燥时，真空度为0.1mpa，温度为105℃，时间为10min；所述间位芳纶原纸的纸张定量为60g/m2。
72.步骤3、将步骤1中所述电化学剥离石墨烯混合溶液eg/h2so4/(nh4)2so4通过真空抽滤、洗涤处理，之后分散至水中，获得电化学剥离石墨烯分散液；对所述电化学剥离石墨烯
分散液进行ph调节至6，离心处理，之后加入二甲基亚砜，进行溶剂交换，得到石墨烯导电油墨；其中，所述石墨烯导电油墨的浓度为5mg/ml。
73.步骤4、将步骤2中所述的间位芳纶原纸置于步骤3中所述的石墨烯导电油墨中，进行浸渍处理，再通过真空干燥箱进行真空干燥处理，得到预处理的间位芳纶纸；其中，浸渍处理的时间为10min；其中，干燥过程采用真空干燥处理，真空度为0.1mpa，温度为60℃，时间为120min。
74.步骤5、对步骤4中所述的预处理的间位芳纶纸进行热压成型处理，得到所述电磁屏蔽型的间位芳纶纸；其中，热压成型处理时，热压温度为120℃，热压压力为10mpa，热压时间为30min。
75.性能检测：
76.对本实施例3中制备的电磁屏蔽型的间位芳纶纸进行性能检测，检测结果发现：所述电磁屏蔽型的间位芳纶纸的断裂强度为20mpa，电导率为2600s/m，在8.2-12.4ghz(x频段)电磁屏蔽效能达到20db。
77.实施例4
78.本实施例4提供了一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸的制备方法，包括以下步骤：
79.步骤1、将铂片电极连接在直流电源的正极上，将石墨纸电极连接在直流电源的负极上，并将所述铂电极和所述石墨纸电极均浸入至电解质溶液中，通过直流电源施加15v的直流电压进行电化学阴极剥离，待石墨纸电极完全剥离，得到电化学剥离石墨烯混合溶液eg/h2so4/(nh4)2so4；其中，所述电解质溶液为h2so4与(nh4)2so4的混合溶液，所述h2so4的浓度为0.15mol/l，所述(nh4)2so4的浓度为0.015mol/l。
80.步骤2、将对位芳纶的沉析纤维与对位芳纶的短切纤维按照质量比为1:2的比例混合，并加入peo后，依次进行疏解分散处理、纸张成型与压榨以及真空干燥处理，得到间位芳纶原纸；其中，压榨压力为0.6mpa，时间为8min；真空干燥时，真空度为0.5mpa，温度为80℃，时间为8min；所述间位芳纶原纸的纸张定量为70g/m2。
81.步骤3、将步骤1中所述电化学剥离石墨烯混合溶液eg/h2so4/(nh4)2so4通过真空抽滤、洗涤处理，之后分散至水中，获得电化学剥离石墨烯分散液；对所述电化学剥离石墨烯分散液进行ph调节至6.5，离心处理，之后加入二甲基亚砜，进行溶剂交换，得到石墨烯导电油墨；其中，所述石墨烯导电油墨的浓度为8mg/ml。
82.步骤4、将步骤2中所述的间位芳纶原纸置于步骤3中所述的石墨烯导电油墨中，进行浸渍处理，再通过真空干燥箱进行真空干燥处理，得到预处理的间位芳纶纸；其中，浸渍处理的时间为20min；其中，干燥过程采用真空干燥处理，真空度为0.5mpa，温度为80℃，时间为100min。
83.步骤5、对步骤4中所述的预处理的间位芳纶纸进行热压成型处理，得到所述电磁屏蔽型的间位芳纶纸；其中，热压成型处理时，热压温度为180℃，热压压力为20mpa，热压时间为40min。
84.性能检测：
85.对本实施例4中制备的电磁屏蔽型的间位芳纶纸进行性能检测，检测结果发现：所述电磁屏蔽型的间位芳纶纸的断裂强度为70mpa，电导率为3500s/m，在8.2-12.4ghz(x频段)电磁屏蔽效能达到25db。
86.实施例5
87.本实施例5提供了一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸的制备方法，包括以下步骤：
88.步骤1、将铂片电极连接在直流电源的正极上，将石墨纸电极连接在直流电源的负极上，并将所述铂电极和所述石墨纸电极均浸入至电解质溶液中，通过直流电源施加10v的直流电压进行电化学阴极剥离，待石墨纸电极完全剥离，得到电化学剥离石墨烯混合溶液eg/h2so4/(nh4)2so4；其中，所述电解质溶液为h2so4与(nh4)2so4的混合溶液，所述h2so4的浓度为0.1mol/l，所述(nh4)2so4的浓度为0.03mol/l。
89.步骤2、将对位芳纶的沉析纤维与对位芳纶的短切纤维按照质量比为1:1的比例混合，并加入peo后，依次进行疏解分散处理、纸张成型与压榨以及真空干燥处理，得到间位芳纶原纸；其中，压榨压力为0.4mpa，时间为5min；真空干燥时，真空度为0.1mpa，温度为105℃，时间为10min；所述间位芳纶原纸的纸张定量为80g/m2。
90.步骤3、将步骤1中所述电化学剥离石墨烯混合溶液eg/h2so4/(nh4)2so4通过真空抽滤、洗涤处理，之后分散至水中，获得电化学剥离石墨烯分散液；对所述电化学剥离石墨烯分散液进行ph调节至7，之后加入二甲基亚砜，通过离心进行溶剂交换，得到所述石墨烯导电油墨；其中，所述石墨烯导电油墨的浓度为10mg/ml。
91.步骤4、将步骤2中所述的间位芳纶原纸置于步骤3中所述的石墨烯导电油墨中，进行浸渍处理，再通过真空干燥箱进行真空干燥处理，得到预处理的间位芳纶纸；其中，浸渍处理的时间为20min；其中，干燥过程采用真空干燥处理，真空度为0.1mpa，温度为105℃，时间为100min。
92.步骤5、对步骤4中所述的预处理的间位芳纶纸进行热压成型处理，得到所述电磁屏蔽型的间位芳纶纸；其中，热压成型处理时，热压温度为150℃，热压压力为20mpa，热压时间为30min。
93.性能检测：
94.对本实施例5中制备的电磁屏蔽型的间位芳纶纸进行性能检测，检测结果发现：所述电磁屏蔽型的间位芳纶纸的断裂强度为40mpa，电导率为3800s/m，在8.2-12.4ghz(x频段)电磁屏蔽效能达到28db。
95.实施例6
96.本实施例6提供了一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸的制备方法，包括以下步骤：
97.步骤1、将铂片电极连接在直流电源的正极上，将石墨纸电极连接在直流电源的负极上，并将所述铂电极和所述石墨纸电极均浸入至电解质溶液中，通过直流电源施加15v的直流电压进行电化学阴极剥离，待石墨纸电极完全剥离，得到电化学剥离石墨烯混合溶液eg/h2so4/(nh4)2so4；其中，所述电解质溶液为h2so4与(nh4)2so4的混合溶液，所述h2so4的浓度为0.1mol/l，所述(nh4)2so4的浓度为0.01mol/l。
98.步骤2、将对位芳纶的沉析纤维与对位芳纶的短切纤维按照质量比为1:1的比例混合，并加入peo后，依次进行疏解分散处理、纸张成型与压榨以及真空干燥处理，得到间位芳纶原纸；其中，压榨压力为0.4mpa，时间为5min；真空干燥时，真空度为0.1mpa，温度为105℃，时间为10min；所述间位芳纶原纸的纸张定量为100g/m2。
99.步骤3、将步骤1中所述电化学剥离石墨烯混合溶液eg/h2so4/(nh4)2so4通过真空抽滤、洗涤处理，之后分散至水中，获得电化学剥离石墨烯分散液；对所述电化学剥离石墨烯
分散液进行ph调节至6，离心处理，之后加入二甲基亚砜，进行溶剂交换，得到石墨烯导电油墨；其中，所述石墨烯导电油墨的浓度为8mg/ml。
100.步骤4、将步骤2中所述的间位芳纶原纸置于步骤3中所述的石墨烯导电油墨中，进行浸渍处理，再通过真空干燥箱进行真空干燥处理，得到预处理的间位芳纶纸；其中，浸渍处理的时间为20min；其中，干燥过程采用真空干燥处理，真空度为0.1mpa，温度为95℃，时间为120min。
101.步骤5、对步骤4中所述的预处理的间位芳纶纸进行热压成型处理，得到所述电磁屏蔽型的间位芳纶纸；其中，热压成型处理时，热压温度为180℃，热压压力为15mpa，热压时间为60min。
102.性能检测：
103.对本实施例6中制备的电磁屏蔽型的间位芳纶纸进行性能检测，检测结果发现：所述电磁屏蔽型的间位芳纶纸的断裂强度为70mpa，电导率为4000s/m，在8.2-12.4ghz(x频段)电磁屏蔽效能达到37db。
104.本发明中，利用湿法造纸工艺制备间位纤维原纸作为柔性基底，通过浸渍电化学剥离石墨烯(eg)油墨以及热压工艺制备电磁屏蔽纸，电化学剥离石墨烯eg可以有效的提高纤维的机械性能并能提供导电通路，提高电磁屏蔽效能。
105.上述实施例仅仅是能够实现本发明技术方案的实施方式之一，本发明所要求保护的范围并不仅仅受本实施例的限制，还包括在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化、替换及其他实施方式。

技术特征：
1.一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、利用电化学阴极剥离法，制备电化学剥离石墨烯混合溶液；步骤2、利用湿法成型工艺，制备间位芳纶原纸；步骤3、利用所述电化学剥离石墨烯混合溶液和二甲基亚砜，制备得到石墨烯导电油墨；步骤4、将所述间位芳纶原纸置于所述石墨烯导电油墨中进行浸渍处理，干燥后得到预处理的间位芳纶纸；步骤5、对所述预处理的间位芳纶纸进行热压成型处理，得到所述电磁屏蔽型的间位芳纶纸。2.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸的制备方法，其特征在于，步骤1中，利用电化学阴极剥离法，制备电化学剥离石墨烯混合溶液的过程，具体如下：将铂电极连接至直流电源的正极上，将石墨纸电极连接在直流电源的负极上，并将所述铂电极和所述石墨纸电极均浸入至电解质溶液中，通过直流电源施加预设的直流电压进行电化学阴极剥离，待石墨纸电极完全剥离，得到所述电化学剥离石墨烯混合溶液。3.根据权利要求2所述的一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸的制备方法，其特征在于，所述电解质溶液为h2so4与(nh4)2so4的混合溶液。4.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸的制备方法，其特征在于，步骤2中，利用湿法成型工艺，制备间位芳纶原纸的过程，具体如下：将对位芳纶的沉析纤维、对位芳纶的短切纤维及疏解剂混合，并依次进行疏解分散处理、纸张成型与压榨以及干燥处理，得到所述间位芳纶原纸。5.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸的制备方法，其特征在于，步骤3中，利用所述电化学剥离石墨烯混合溶液和二甲基亚砜，制备得到石墨烯导电油墨的过程，具体如下：对所述电化学剥离石墨烯混合溶液进行过滤、洗涤处理，得到电化学剥离石墨烯；将所述电化学剥离石墨烯分散至水中，获得电化学剥离石墨烯分散液；对所述电化学剥离石墨烯分散液进行ph调节，离心处理，之后加入二甲基亚砜，进行溶剂交换，得到所述石墨烯导电油墨。6.根据权利要求5所述的一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸的制备方法，其特征在于，对所述电化学剥离石墨烯分散液进行ph调节时，调节所述电化学剥离石墨烯分散液的ph值为6-7。7.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸的制备方法，其特征在于，步骤4中，浸渍处理的时间为10-30min；干燥过程采用真空干燥处理。8.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸的制备方法，其特征在于，步骤5中，热压成型处理时，热压温度为120-250℃，热压压力为10-30mpa，热压时间为30-60min。9.一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸，其特征在于，利用如权利要求1-8任意一项所述的一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸的制备方法制备得到。10.如权利要求9所述的一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸，其特征在于，所述电磁屏蔽型的间位芳纶纸的断裂强度为20-100mpa，电导率为2600-5000s/m；在8.2-12.4ghz(x频段)下，所述电磁屏蔽型的间位芳纶纸的电磁屏蔽效能为20-40db。

技术总结
本发明公开了一种电磁屏蔽型的间位芳纶纸及其制备方法，包括：利用电化学阴极剥离法，制备电化学剥离石墨烯混合溶液；利用湿法成型工艺，制备间位芳纶原纸；利用电化学剥离石墨烯混合溶液和二甲基亚砜，制备得到石墨烯导电油墨；将间位芳纶原纸置于石墨烯导电油墨中进行浸渍处理，干燥后得到预处理的间位芳纶纸；对预处理的间位芳纶纸进行热压成型处理，得到电磁屏蔽型的间位芳纶纸；本发明通过热压工艺对预处理的间位芳纶纸进行热压成型处理，实现对间位芳纶纸骨架进行增强，并使石墨烯的导电层与间位芳纶纸更加紧密结合，赋予骨架更好的物理力学性能以及高效的导电网络；起到对有效的电磁辐射屏蔽效果，大大提升了材料的使用寿命。命。命。


技术研发人员：陆赵情 徐晓旭 花莉 王元明 俄松峰 闫宁 陈维婧 贾峰峰
受保护的技术使用者：陕西科技大学
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/8/31