[發(fā)明專利]柔性PC石墨烯涂覆電磁屏蔽膜材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811462826.4
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109608676B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林前鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南國盛石墨科技有限公司
• 主分類號: C08J7/044
• 分類號: C08J7/044;C09D133/04;C09D7/20;C09D5/24;C09D7/80;C09D5/08;C08L69/00
• 代理公司: 長沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 張勇

本發(fā)明涉及電磁屏蔽材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種柔性PC石墨烯涂覆電磁屏蔽膜材料及其制備方法。該制備方法包括對柔性PC膜進行電暈處理、配制粘稠漿料、刮涂粘稠漿料、干燥等步驟。制備方法中采用了水性丙烯酸樹脂作為粘接劑，并同時使用了石墨烯和納米銅粉形成導(dǎo)電通路。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備電磁屏蔽材料的工藝簡單，過程環(huán)保，刮涂均勻，所制得的成品具有柔軟可折疊，電磁屏蔽性能優(yōu)異等優(yōu)點，市場前景廣闊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電磁屏蔽材料，尤其基于石墨烯的柔性電磁屏蔽材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著信息技術(shù)，電子工業(yè)的發(fā)展，電子信息產(chǎn)品應(yīng)用在各行各業(yè)，隨處可見。在促進經(jīng)濟、社會快速發(fā)展的同時，也帶來了日益嚴(yán)重的電磁污染。為了避免電磁波輻射對電子電氣產(chǎn)品的干擾，提高電子電氣產(chǎn)品使用的穩(wěn)定性，精確度。除了需正確設(shè)計電路和合理布局電子元件外，采用電磁屏蔽材料對其實施輻射保護是行之有效的方法。

電磁屏蔽，即利用屏蔽體的反射、衰減等使電磁輻射場源所產(chǎn)生的電磁能不進入被屏蔽區(qū)域。通常，屏蔽材料對空間某點的屏蔽效果用屏蔽效能SE(ShieldingEffectiveness)表示，即SE＝20lg(E0/E)其中，E0是無屏蔽材料時該點場強，E是有屏蔽體后該點場強。

電磁波傳播到達屏蔽材料表面時，通常按3種不同機制進行衰減(參見圖1)：①在入射表面的反射損耗；②未被反射而進入屏蔽體的電磁波被材料吸收的損耗；③在屏蔽體內(nèi)部的多次反射損耗。

電磁波通過屏蔽材料總屏蔽效果可按下式計算：SE＝A+R+B其中，SE為電磁屏蔽效果，R為表面單次反射衰減，A為吸收損耗，B為內(nèi)部多次反射損耗。

1)反射損耗反射損耗是由于空間阻抗和屏蔽層的固有阻之間不匹配而引起的。具有越高的導(dǎo)電率或越低磁導(dǎo)率的材料，反射損耗越大，反射損耗不僅與材料表面的阻抗有關(guān).也與輻射源的類型及屏蔽體到輻射源的距離有關(guān)。

2)吸收損耗是導(dǎo)體材料中的電偶極子或磁偶極子與電磁場作用的結(jié)果，由于吸收損耗A發(fā)生在屏蔽材料內(nèi)，它與波的類型(電場波或磁場波)無關(guān)，只與屏蔽層的厚度、頻率、導(dǎo)電率及磁導(dǎo)率有關(guān)。材料的厚度增加，A值也越大。

3)多重反射損耗。由于透射波通過內(nèi)部衰減后，又碰到屏蔽層的另一側(cè)，在這個側(cè)面又進行反射和透射，反射波再次通過內(nèi)部，如此進行反復(fù)反射，使能量迅速衰減。

目前電磁屏蔽材料多為金屬板、金屬絲網(wǎng)以及金屬化紡織品等等，傳統(tǒng)的電磁屏蔽涂料一般是以有機樹脂為粘結(jié)劑，在使用過程中會揮發(fā)出大量對身體有害，對環(huán)境有污染的物質(zhì)。在耐腐蝕性上欠佳，制作過程不環(huán)保等等。

作為一種碳材料，石墨烯本身具有高導(dǎo)電性與高導(dǎo)熱性，理論上其電子遷移率可達到2×10⁵cm²/V·s，約為硅中電子遷移率的140倍，砷化鎵的20倍，溫度穩(wěn)定性高，理論上，其電導(dǎo)率可達10⁸S/m，比銅、銀更低，是室溫下導(dǎo)電最好的材料。以石墨烯做為導(dǎo)電填料，可以降低導(dǎo)電漿料的成本；提高導(dǎo)電性能，進而提高材料的屏蔽性能。石墨烯具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、優(yōu)異的導(dǎo)電性和機械柔性。但是由于石墨烯分散在樹脂中之后，石墨烯片層與片層之間難以形成″橋連″式的接觸，即難以形成完美的導(dǎo)電通路，且在片層連接處，存在較大的接觸電阻，使得其形成的導(dǎo)電涂層的表面電阻難以進一步降低。

PC薄膜(聚碳酸酯)有優(yōu)良的物理機械性能，尤其是耐沖擊性優(yōu)異，拉伸強度、彎曲強度、壓縮強度高；具有良好的耐熱性和耐低溫性，在較寬的溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的力學(xué)性能，尺寸穩(wěn)定性，電性能和阻燃性，可在-60～120℃下長期使用；無明顯熔點，在220-230℃呈熔融狀態(tài)；剛性大，樹脂熔體粘度大；吸水率小，收縮率小，蠕變性小，尺寸精度高，尺寸穩(wěn)定性好，薄膜透氣性?。粚僮韵ㄐ圆牧?；對光穩(wěn)定，但不耐紫外光；耐候性好；耐油、耐酸。

發(fā)明內(nèi)容