[發明專利]一種石墨烯改性玉米秸稈芯復合電磁屏蔽薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201810052914.0
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108250473B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 陳娟;劉志芳;葛曷一
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C08J7/04
• 分類號: C08J7/04;C01B32/184;C01B32/198;C01B32/312;C01B32/324
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 孔娟

本發明屬于電磁屏蔽材料技術領域，涉及一種石墨烯改性玉米秸稈芯復合電磁屏蔽薄膜及其制備方法。所述復合電磁屏蔽薄膜由上層薄膜、中層薄膜和下層薄膜組成；其中所述的上層薄膜和下層薄膜均為氧化石墨烯薄膜；所述的中層薄膜為聚乙烯醇?石墨烯/生物質活性炭薄膜層。本發明利用生物質材料制備電磁屏蔽材料，減少了石墨烯的用量，節約產品的成本，且材料來源廣泛，價格低廉，在一定程度上解決了農業副產物的處理問題。生物質活性炭具有較大的比表面積，形成較好的三維網絡狀結構，能提高材料對電磁波的多次反射和吸收能力，促進輕質電磁屏蔽材料的發展。

技術領域

本發明屬于電磁屏蔽材料技術領域，涉及一種石墨烯改性玉米秸稈芯復合電磁屏蔽薄膜及其制備方法。

背景技術

隨著電子通訊技術的發展，電磁波的應用在給人類生產和生活帶來便利的同時也帶來電磁干擾的問題，不僅會影響電子設備的使用，還對人體產生很大的危害，同時電磁波會攜帶有大量的國家機密信息，如若泄露會對國家信息安全造成極大的威脅，因此，出于對環境和安全的考慮，研究高效率的電磁屏蔽材料具有非常重要的意義。由于微波通訊與電子技術的日趨成熟，電子設備的體積也在不斷趨于微型化，電磁屏蔽材料的要求也在不斷提高，傳統的金屬質電磁屏蔽材料由于其密度大而笨重，易腐蝕等缺點，已滿足不了現代電子產品對電磁屏蔽材料的需求，因此，研究輕質高效電磁屏蔽材料成為當今科技迫切需要解決的問題，其中，薄膜材料成為近年來眾多學者的研究重點。

石墨烯是一種以sp²方式雜化的二維碳材料，其厚度僅為一個單層原子直徑，因其具有良好的導電性、導熱性，較高的比表面積和優異的力學性能而被廣泛應用于能量存儲、生物技術、航空航天和電磁屏蔽等領域，具有廣闊的應用前景，被稱為黑金和材料之王。采用石墨烯制備電磁屏蔽材料，可以解決傳統金屬電磁屏蔽材料密度大、電磁屏蔽性能低，易腐蝕等問題。但是，由于石墨烯制備方法復雜，市場上石墨烯的價格相對較高，且不能大量工業化生產，石墨烯電磁屏蔽材料的普及受到了限制。

生物質活性炭是以農業廢棄物為原料，經過前期活化、高溫處理形成的三維網絡狀碳骨架結構。中國專利CN103265025A公布了一種制備生物質導電碳的方法，采用鎳基或鐵基化合物為催化劑，以鈣基化合物為催化助劑與生物質混合，進行高溫處理，再與樹脂及溶劑以特定比例混合倒入模具，施加壓力后冷卻處理，成功制備成電磁屏蔽材料，其在30MHz~1.5GHz頻段范圍內具有較好的電磁屏蔽性能。專利CN104925796A公布了一種多孔類石墨烯材料的制備方法，將秸稈用硫酸處理并將其進行高溫碳化處理，隨后分散于鐵鹽溶液中，加入適量的鋅鹽，惰性氣體下高溫煅燒，再用鹽酸洗滌去除鐵和鋅的氧化物，烘干得到多孔類石墨烯材料。但上述方法普遍存在的問題是工藝復雜，電磁屏蔽頻段較窄(30MHz~1.5GHz), 無法滿足普通商業電磁屏蔽材料的要求。

發明內容

本發明目的在于，針對傳統石墨烯價格較高、制備工藝繁瑣的問題，以生物質資源部分代替石墨烯，提供一種輕質高效的電磁屏蔽薄膜材料，這種材料可用于產生強磁場的電子產品，以此來減弱磁場對電子產品自身和人體的危害，同時也能防止軍事機密的泄露，從而確保環境和信息的安全。

同時，本發明還提供了上述石墨烯改性玉米秸稈芯復合電磁屏蔽薄膜的制備方法。

本發明的技術方案為：

一種石墨烯改性玉米秸稈芯復合電磁屏蔽薄膜，所述復合電磁屏蔽薄膜由上層薄膜、中層薄膜和下層薄膜組成；其中所述的上層薄膜和下層薄膜均為氧化石墨烯薄膜；所述的中層薄膜為聚乙烯醇-石墨烯/生物質活性炭薄膜層。

進一步地，所述的上層薄膜和下層薄膜的厚度均為30-40μm；中間層薄膜的厚度為0.3~1mm。