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随着人们生活水平的提高,周围出现了越来越多的电子产品。此外,电子产品的发展也是非常迅速的,但是,这也带来了严重的电磁干扰,不仅影响生物的健康,而且影响其他设备的正常工作,所以对屏蔽材料的研发已经迫在眉睫。木质素是具有天然再生能力的重要生物质材料,它富含活性位点和官能团(羟基、羧基等),因此,可以通过物理和化学反应对它进行改性和利用。木质素中含有大量的苯环,有一定的电磁屏蔽性能。本文将木质素引入到电磁屏蔽材料中,制备研究了木质素基柔性电磁屏蔽材料。本论文首先制备并研究了具有优异电磁屏蔽性能的木质素基聚氨酯(FeGLPU)电磁屏蔽材料。首先用KH550对还原铁粉进行改性,然后将获得的改性还原铁粉与木质素、聚乙二醇(PEG200)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和石墨混合,以原位合成FeGLPU。详细测试了FeGLPU的热稳定性、机械性能、电导率和电磁屏蔽性能。在8.2-26.5 GHz的频率范围内对FeGLPU的电磁屏蔽效能(EMI SE)进行了测试。当还原铁粉和石墨的含量固定为10%,木质素含量为5%(Fe10G10L5PU)时,最大EMI SE为21.6 dB,大于10 dB的EMI SE的频率宽度为18.3 GHz,电导率为4.27×10-4 S/m,拉伸强度达到11.7 MPa。当木质素含量增加到20%时,最大EMI SE为22.5 dB,大于10 dB的EMI SE的频率宽度为18.3 GHz。电导率为1.06×10-2 S/m,并且热分解温度T5(5%质量损失)达到234℃。从SEM观察可以看出,石墨和还原铁粉均匀地分散在PU基质中。木质素分子上的苯环与石墨分子之间存在π-π相互作用,因而促进石墨在PU基体中的均匀分散。所获复合材料的优异的电磁屏蔽效果应该归因于还原铁粉、石墨和木质素之间的协同作用。本研究为进一步提高柔性材料的电磁屏蔽性能,制备并研究了一种性能优异的新型柔性木质素基聚氨酯(FCLPU)电磁屏蔽材料。将碳纳米管(CNT)、胺化四氧化三铁纳米颗粒(Fe3O4)和木质素原位反应复合到聚氨酯中,以改善电磁屏蔽性能。将KH550改性的Fe3O4与木质素、PEG200、HDI和CNT混合原位合成FCLPU。当Fe3O4和CNT的含量均为10%且木质素含量为15%时,最大的EMI SE达到37.5 dB,并且在整个测量范围(8.2-18 GHz)内的EMI SE值大于20 dB。这种优异的电磁屏蔽效果归因于木质素分子促进了CNT在基体中的均匀分散,以及具有电磁屏蔽性能的三个增强材料Fe3O4、CNT和木质素之间的协同作用。FCLPU的电导率达到0.48 S/m,拉伸强度达到7.25 MPa,可以满足应用的要求。最后本研究还制备了一种性能优异的新型层状木质素基环氧丙烯酸酯电磁屏蔽材料(FCLBEA)。在木质素基环氧丙烯酸脂中加入碳纳米管(CNT)和胺化的Fe3O4作为填加剂,成膜后将其作为中间层,在其两面各涂一层木质素基环氧丙烯酸脂(LBEA),再固化成厚度仅为1 mm的膜。在8.2-18 GHz的频率范围内,测试了FCLBEA的EMI SE。当Fe3O4和CNT的含量均为5%,木质素含量为15%时,最大EMI SE达到14.8 dB,并且在整个测量范围内,EMI SE值都超过10 dB。这种良好的电磁屏蔽效果归因于Fe3O4、CNT和木质素之间的协同作用。结果表明,本文所制备的木质素基电磁屏蔽材料不仅低成本,生态友好,而且具有良好的电磁屏蔽性能、力学性能和较高的热稳定性,有望在军事和民用领域中得到广泛应用。