[發明專利]納米碳纖維膜/硅膠復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011152088.0
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112251153B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 于杰;林梓家;馮志豪
• 申請（專利權）人: 松山湖材料實驗室
• 主分類號: C09J7/21
• 分類號: C09J7/21;C09J7/30;C09J183/04;C09J183/08
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 周宇

本申請提供一種納米碳纖維膜/硅膠復合材料及其制備方法，屬于復合材料技術領域。該復合材料包括滲透有硅膠的納米碳纖維膜和連續地覆蓋在納米碳纖維膜表面的硅膠層。由于納米碳纖維膜具有眾多孔隙，且與硅膠有較好的相容性，因此液體硅膠能充分浸潤納米碳纖維膜形成復合材料，該復合材料的制備方法包括：將納米碳纖維膜和液體硅膠層復合，然后控制液體硅膠層固化成型。該復合材料不僅具有優越的電磁屏蔽性能，而且具有良好的柔性；對多種表面均有良好的貼合效果，能夠進一步防止電磁波泄漏。

技術領域

本申請涉及復合材料技術領域，具體而言，涉及一種納米碳纖維膜/硅膠復合材料及其制備方法。

背景技術

高分子材料由于來源廣泛，品種多樣，能滿足各種加工需求，成型簡單，價格低廉，已經成為多種電子產品的包裝和裝飾材料，但高分子材料通常不具有電磁屏蔽性能，隨著電子、計算機和電信技術的迅猛發展及廣泛應用，電磁環境變得日趨復雜，其中電磁輻射與電磁干擾的問題不僅影響著通訊設備的正常運行，有時甚至危害人們的身體健康。為了減少或消除電磁輻射造成的危害，常常在高分子材料中添加電磁屏蔽助劑。常用的電磁屏蔽添加劑為金屬粉末或導電碳材料，其中，金屬粉末的密度大，與高分子材料的相容性較差，成型性能差，不利于電子產品的小型化和輕量化。所以，現有的電磁屏蔽添加劑多為導電碳粉末材料。

但是，導電碳粉末材料連續性較差，與高分子材料復合以后，電磁屏蔽性能不佳。

發明內容

本申請的目的在于提供一種納米碳纖維膜/硅膠復合材料及其制備方法，具有優越的電磁屏蔽性能，而且具有良好的柔性；對多種電子產品的表面均有良好的貼合效果，能夠進一步防止電磁波泄漏。

第一方面，本申請提供一種納米碳纖維膜/硅膠復合材料，包括滲透有硅膠的納米碳纖維膜和連續地覆蓋在納米碳纖維膜表面的硅膠層。

滲透在納米碳纖維膜內部的硅膠分布在納米碳纖維膜的孔隙中，使復合材料內部的氣孔和裂紋減少，復合材料的電磁屏蔽性能更好，且其柔性更佳。納米碳纖維膜的表面具有硅膠層，可保護納米碳纖維在使用過程不受損壞，延長使用壽命，同時使復合材料的柔韌性更好，硅膠層貼合在多種電子產品的表面時，具有良好的貼合效果，能夠進一步防止電磁波泄漏。

在一種可能的實施方式中，納米碳纖維膜的厚度為20-200μm，電導率為2000-5000S/m，碳纖維直徑為100-200nm。

硅膠材料容易滲透進入滿足上述條件的納米碳纖維膜中，從而形成防止電磁波泄漏效果更好的復合材料。

在一種可能的實施方式中，包括：納米碳纖維膜的兩個表面上均設置有硅膠層。納米碳纖維膜的兩個表面均連續地覆蓋有硅膠層，可以使復合材料的柔韌性更好，且該復合材料任一表面均能夠與電子產品的表面進行很好的貼合，防電磁波的泄漏效果更好。

第二方面，本申請提供一種納米碳纖維膜/硅膠復合材料的制備方法，包括：將納米碳纖維膜和液態硅膠復合，然后使液態硅膠固化成型，使納米碳纖維膜的內部滲透有硅膠，且表面覆蓋有連續的硅膠層。

納米碳纖維膜不需經過表面氧化處理，就能夠使一部分液態硅膠進入到納米碳纖維膜的孔隙中，一部分液態硅膠位于納米碳纖維膜的表面；液體硅膠層固化成型以后，復合材料的電磁屏蔽性能更好，且其柔性更佳。納米碳纖維膜的表面具有硅膠層，復合材料的柔韌性更好，硅膠層貼合在多種電子產品的表面時，具有良好的貼合效果，能夠進一步防止電磁波泄漏。

在一種可能的實施方式中，將液態硅膠均勻涂布在基材上形成液體硅膠層；將納米碳纖維膜浸潤在液體硅膠層內；固化液體硅膠層。

使納米碳纖維膜的內部孔隙全部填滿硅膠，且納米碳纖維膜的兩個表面均形成有硅膠層，可以使復合材料的柔韌性更好，且該復合材料能夠方便地與電子產品的表面貼合，防電磁波的泄漏效果更好。