Page 138 - 《精细化工》2020年第7期

·1420· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

旋转，并与基体产生谐振进而将磁损耗因子提升。 Fe 3O 4 /WPU 超细纤维合成革的导电性随着 RGONs@
因此，添加量为 5%的 RGONs@Fe 3 O 4 /WPU 超细纤 Fe 3 O 4 杂化纳米片添加量的增加而增加，大量的
维合成革的磁损耗最大。如图 9d 所示，RGONs@ RGONs@Fe 3 O 4 纳米导电填料在基体内部相互搭接
形成导电通路。当 RGONs@Fe 3 O 4 杂化纳米片的添
加量为 5%时，其涂层的电导率可以达到 7.38×
–4
10 S/cm，导电性明显提升。
2.2.3 电磁屏蔽性能
对 RGONs、Fe 3 O 4 、RGONs@Fe 3 O 4 杂化纳米片
添加量分别为 5%与未添加的 WPU 超细纤维合成革
样品的电磁屏蔽效能进行测试，结果见图 10。

图 10 不同 WPU 超细纤维合成革样品电磁屏蔽效能
Fig. 10 Electromagnetic shielding effectiveness of different
WPU superfine fiber synthetic leather samples

由图 10 可见，RGONs@Fe 3 O 4 /WPU 超细纤维
合成革的电磁屏蔽效能最高，达 36 dB，超过了商
业要求值 20 dB。与 RGONs/WPU 超细纤维合成革
相比，将纳米 Fe 3 O 4 负载于 RGONs 上作为涂层填料
可将超细纤维合成革的电磁屏蔽效能提升约 40%。
这是 RGONs 与纳米 Fe 3 O 4 协同作用的结果。一方面，
还原氧化石墨烯具有良好的导电性，Fe 3 O 4 与还原氧
化石墨烯复合形成导电网络，导电网络在电磁波的
辐射下会发生强烈的极化作用进而将电磁波衰减；
另一方面，Fe 3 O 4 磁性纳米粒子可以为 RGONs 提供
极化的偶极子，振动的微电流与交变磁场会相互抵
消，形成磁滞损耗，从而有利于电磁波的损耗吸收。
机理如图 11 所示。此外，涂层粗糙的内部结构也增
加了电磁波在涂层中的反射吸收次数使其加速衰
减，有助于提高其屏蔽性能。
相比于之前已有的文献报道（如表 1 所示），本
实验所得到的 RGONs@Fe 3 O 4 /WPU 超细纤维合成

革表现出优异的电磁屏蔽性能。在 8.2~12.4 GHz 频
图 9 不同 RGONs@Fe 3 O 4 杂化纳米片添加量的 RGONs@
率范围内的电磁屏蔽系数（EMI SE）可以达到 36
Fe 3 O 4 /WPU 超细纤维合成革磁损耗（a）、复磁导率
dB，这归因于 Fe 3 O 4 纳米粒子在 RGONs 表面的均匀
实部（b）、复磁导率虚部（c）和电导率（d）
Fig. 9 Magnetic loss diagram (a), magnetic conduction 负载，该结构有助于提升 RGONs 的导电性，也一
part (b), magnetic conduction imaginary part (c) 定程度上阻碍了 RGONs 纳米片的过度堆叠。所制
and electrical conductivity (d) of RGONs@Fe 3 O 4 /
WPU superfiber synthetic leather with different 备的 RGONs@Fe 3 O 4 杂化纳米片与 WPU 基体具有良
dosage of hybrid nanosheets 好的相容性，粗糙的内部结构促进了电磁波在基体