[發明專利]電磁微波屏蔽復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710647246.1
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107286649B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 蒲澤軍;田雨涵;鄭曉翼;胡林清;萬能;鐘家春
• 申請（專利權）人: 四川理工學院
• 主分類號: C08L79/04
• 分類號: C08L79/04;C08L77/10;C08K3/18;C08G73/06;C08J5/04;C08J3/24
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 張徭堯;柯海軍

本發明涉及電磁微波屏蔽復合材料及其制備方法，屬于聚合物基磁性復合材料技術領域。本發明解決的技術問題是提供一種新型高性能寬頻電磁微波屏蔽復合材料的制備方法。該方法先通過溶液法在碳基鐵粉表面實現原位聚合得到雙鄰苯二甲腈/碳基鐵粉預聚物，然后再通過配膠、浸布、烘布、壓延制備得到雙鄰苯二甲腈/碳基鐵粉/芳綸1313纖維布三組分復合材料。采用本發明方法可成功制得質輕、耐高溫、高力學強度、耐阻燃、耐輻射以及性能可調的電磁屏蔽復合材料，該材料不僅具有優異的力學性能和耐熱性能，還具有優異的電磁屏蔽效能。

技術領域

本發明涉及電磁微波屏蔽復合材料及其制備方法，屬于聚合物基磁性復合材料技術領域。

背景技術

隨著現代微電子技術及高頻無線通信技術的高速發展及廣泛應用，電子器件數目急劇增加，器件內部芯片小型化、密集化程度日益提高，導致相互之間的電磁干擾現象和電磁污染問題日益凸顯，不僅對電子通訊設備信號的產生、傳遞和接收造成極大地干擾，還會對人類及生態系統帶來潛在的威脅。因此，關于開發具有優異電磁屏蔽能力的新型材料的研究日益增多，尤其是應用于特殊領域的具有質輕、高效電磁屏蔽性能的吸波材料受到了越來越多研究學者的關注。

羰基鐵粉作為一種先進的吸波材料，具有優異的高頻磁性，可以降低吸收劑的用量和材料的厚度，同時其顆粒小、比表面積大、活性高，可以擴寬吸波材料的帶寬。但由于其密度大、難成型加工，不能同時滿足吸波材料的質量輕、力學強度高、合格頻帶寬以及吸收強的綜合要求。因此，結合耐極端環境的有機/高分子材料及傳統無機電磁屏蔽材料二者優勢于一體的雜化納米復合材料便應運而生，有機/無機雜化納米復合不僅可以降低材料的密度以及改善其加工性，而且可以獲得具有頻帶寬、力學強度高以及吸波性能強的復合稀薄材料。

雙鄰苯二甲腈樹脂作為一種高性能的熱固性樹脂，因其具有優異的耐熱性能、化學穩定性、阻燃性和良好的加工性等特點，在航空航天、微電子、機械等高技術領域有著廣泛的應用，并成為了熱固性樹脂中最重要的分支之一。將雙鄰苯二甲腈樹脂與羰基鐵粉復合，可以改善材料的性能，但是，雙鄰苯二甲腈樹脂固化后形成網絡結構的脆性限制了其在尖端技術領域的應用；同時大量無機填料的加入會進一步降低其力學性能。

發明內容

為克服以上缺陷，本發明解決的技術問題是提供一種新型高性能寬頻電磁微波屏蔽復合材料的制備方法，實現密度低、力學強度好、屏蔽頻帶寬以及吸收強的聚合物基電磁微波屏蔽復合材料的批量制備，拓寬碳基鐵粉磁性材料作為電磁微波屏蔽材料的應用范圍。

本發明電磁微波屏蔽復合材料的制備方法，包括依次進行的如下步驟：

a、將羰基鐵粉與雙鄰苯二甲腈溶液混勻，得均勻分散液；

b、將均勻分散液在180～220℃下攪拌2～4h，自然冷卻至室溫，倒入去離子水中沉析、過濾、洗滌，得到綠色粉末；

c、將綠色粉末與有機溶劑混合，50～70℃下攪拌1～2h，得到膠體，冷卻至室溫；所述有機溶劑為1,4-二氧六環和N,N-二甲基甲酰胺的混合液；

d、將芳綸1313纖維布浸于膠體中，取出，去除有機溶劑，壓制成型，得到電磁微波屏蔽復合材料。

優選的，a步驟中，雙鄰苯二甲腈溶液的溶質為雙鄰苯二甲腈，溶劑為N-甲基吡咯烷酮，濃度為50～200mg/mL；優選濃度為50mg/mL。

進一步優選的，a步驟中，羰基鐵粉與雙鄰苯二甲腈的質量比為0.5～1.5:1；優選羰基鐵粉與雙鄰苯二甲腈的質量比為1.5:1。

優選的，b步驟中，將均勻分散液在200℃下攪拌4h。

c步驟中，所述有機溶劑中，優選1,4-二氧六環和N,N-二甲基甲酰胺的體積比為0.8～0.95:0.05～0.2。優選綠色粉末與有機溶劑的質量比為0.8～1.5:1。