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聚乙烯吡咯烷酮水溶液制备及吸波性能研究

作者: 点击:1770 发布时间:2022-11-05

磁性/聚合物复合材料是一种功能材料,其中磁性无机颗粒嵌入聚合物基体中。近年来,聚苯胺/无机磁性颗粒的复合材料因其在电磁屏蔽、微波吸收、电磁感应等方面的广泛应用前景而引起了人们的极大兴趣。羰基铁(CIP)作为磁性材料中的一种保守的微波吸收剂,具有较高的纯度和渗透性,对电磁波有很强的吸收能力。在众多导电聚合物中,聚苯胺(PANI)以其良好的介电损耗性能、较宽的微波吸收带和较小的质量密度而成为一种微波吸收材料。世界上实用的导电聚合物之一。 

PA NI与CIP无机磁性粒子的复合可以有效控制材料的电学和磁学性能,弥补单一材料的缺陷,开发轻量化、宽带和电磁波吸收材料。这是理想的方式之一。但研究发现CIP磁性颗粒非常容易自聚集,复合材料中的颗粒也容易出现分散不均匀的问题;它是一种具有核壳结构的全涂层 PA NI/CIP 复合吸收体。在已知的研究报告中,核壳结构复合材料的吸声性能远优于核或壳作为单一吸声材料时的性能。此外,导电聚合物与羰基铁无机磁性颗粒的复合也会具有优异的相互性能和耦合效应的发生。为了实现PA NI和CIP的有效复合,将聚乙烯吡咯烷酮PVP)作为稳定的分散剂引入反应体系。以解决CIP结块和涂层不完全的问题。本文将在 PVP 水溶液中通过原位聚合合成 PA NI/CIP 复合材料。 (XRD和矢量网络分析仪(VNA)测试表征,讨论了复合材料的微观形貌和吸波性能,分析了PVP聚合过程中的作用机理。研究表明:聚乙烯吡咯烷酮的加入有利于CIP的分散和保护,可以形成包覆均匀、体系分散性好的核壳结构PA NI/CIP复合材料。测试了复合材料在26.542GHz频段的电磁参数。与普通原位聚合合成的PA NI/CIP复合吸波材料相比,PVP改性CIP合成的复合吸波材料的吸波能力提高16-35-dB,频带宽增加3次。