[發明專利]一種三明治結構聚合物基電磁屏蔽復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710588641.7
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107216587A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 溫變英;王雪嬌;張揚
• 申請（專利權）人: 北京工商大學
• 主分類號: C08L29/14
• 分類號: C08L29/14;C08L27/16;C08L27/06;C08L55/02;C08L67/02;C08L69/00;C08L33/12;C08K9/10;C08K7/24;C08K5/103;C08K3/04;C08K5/12;C08K7/06
• 代理公司: 北京高沃律師事務所11569
• 代理人: 劉奇

1.一種三明治結構聚合物基電磁屏蔽復合材料，其特征在于所述的聚合物基電磁屏蔽復合材料采用多層次分布結構：上層是導電層，由聚合物基料和碳系導電填料A組成，所述碳系導電填料A在此層中與聚合物基料的質量之比為0.5～25％；下層是導電導磁層，由聚合物基料和具有磁性的鍍鎳碳系導電導磁填料B組成，所述具有磁性的鍍鎳碳系導電導磁填料B在此層中與聚合物基料的質量之比為1～50％；中間為過渡層，由聚合物基料以及濃度較低的導電填料A和導電導磁填料B共同組成。

2.根據權利要求1所述的三明治結構聚合物基電磁屏蔽復合材料，其特征在于所述的導電填料A選自單壁碳納米管、多壁碳納米管、碳納米纖維、碳纖維、石墨、膨脹石墨、石墨烯、石墨納米片中的一種或它們的組合。

3.根據權利要求1所述的三明治結構聚合物基電磁屏蔽復合材料，其特征在于所述的導電導磁填料B選自鍍鎳單壁碳納米管、鍍鎳多壁碳納米管、鍍鎳碳納米纖維、鍍鎳碳纖維、鍍鎳石墨、鍍鎳膨脹石墨、鍍鎳石墨烯、鍍鎳石墨烯納米片中的一種或它們的組合。

4.根據權利要求1所述的三明治結構聚合物基電磁屏蔽復合材料，其特征在于所述的聚合物選自聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚偏氟乙烯(PVDF)中的一種。

5.根據權利要求1所述的三明治結構聚合物基電磁屏蔽復合材料，其特征在于所述的組分中進一步包括改善材料界面性能的分散劑和/或偶聯劑。所述的分散劑包括十二烷基苯磺酸鈉、油酸、十八醇、甲基纖維素、碳納米管水分散劑(TNWDIS)、碳納米管醇分散劑(TNADIS)、羥乙基纖維素、聚丙烯酸鈉中的一種；所述的偶聯劑包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、苯胺基甲基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、二硬酯酰氧異丙氧鋁基鋁酸酯、三(二辛基焦磷酰基)鈦酸異丙酯中的一種。

6.根據權利要求1所述的三明治結構聚合物基電磁屏蔽復合材料，其特征在于所述的組分中進一步包括改善材料柔韌性能的增塑劑，包括鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、三乙酸甘油酯、三乙二醇二異辛酸酯、三甘醇二異辛酸酯、二丙二醇二苯甲酸酯、偏苯三酸三辛酯中的一種。

7.根據權利要求1至5任意一項所述的三明治結構聚合物基電磁屏蔽復合材料，其特征在于所述三明治結構聚合物基電磁屏蔽復合材料的制備采用懸浮液一次流延后施加磁場來構筑三明治結構，具體包括以下步驟：

(1)在溶解釜中加入一定質量的聚合物和對應一定體積的溶劑，根據需要加入或不加增塑劑，開啟攪拌器進行攪拌，必要時升高溫度促進溶解，使之完全溶解形成均勻的聚合物溶液；

(2)選用步驟(1)制得的聚合物溶液，向其中加入適量碳系導電填料A和鍍鎳碳系導電導磁填料B，根據需要加入適量分散劑和/或偶聯劑，開啟攪拌器進行攪拌，直至使之形成均勻的聚合物基懸浮液；

(3)選用步驟(2)制得的聚合物基懸浮液，進行脫泡處理；

(4)將步驟(3)制得的脫泡后的聚合物基懸浮液，在水平放置的基板或流延機上進行流延，在基板或流延機載帶下方施加磁場，靜置，鍍鎳碳系導電導磁填料B受磁場的作用主要分布在流延膜的底部，不受磁場作用的碳系導電填料A主要分布在流延膜的上部，干燥，待溶劑完全揮發，剝離后即可獲得三明治結構聚合物基電磁屏蔽復合材料。