[發明專利]碳納米管復合材料電磁屏蔽薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202111002806.0
• 申請日: 2021-08-30
• 公開（公告）號: CN113698639A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 畢曙光;姜偉冬;冉建華;梅鋒;姜會鈺;權衡;蔡光明;程德山
• 申請（專利權）人: 武漢紡織大學;江蘇新視界先進功能纖維創新中心有限公司
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L1/28;C08K3/04;H05K9/00
• 代理公司: 無錫永樂唯勤專利代理事務所(普通合伙) 32369
• 代理人: 章陸一

本發明提出的一種碳納米管復合材料電磁屏蔽薄膜，所述碳納米管復合材料電磁屏蔽薄膜包括以下質量份數的組分：碳納米管10份；羧甲基纖維素2～15份。上述碳納米管復合材料電磁屏蔽薄膜，利用羧甲基纖維素不僅提高了碳納米管的分散性，而且為復合材料提供了良好的成膜性能，充分發揮了碳納米管的機械性能以及電子性能，使碳納米管復合材料電磁屏蔽薄膜不僅具有高效的電磁屏蔽作用，而且強度高、厚度薄，能夠滿足實際應用中對柔韌性、強度、厚度以及電磁屏蔽效能的需求。

技術領域

本發明涉及電磁干擾屏蔽技術領域，特別是涉及一種碳納米管復合材料電磁屏蔽薄膜及其制備方法。

背景技術

隨著電信技術的快速發展和電子設備的廣泛使用，電磁輻射(ElectromagneticRadiation，EMR)已成為一個嚴重的問題，因為這些電磁輻射產生的電磁干擾(Electromagnetic Interference，EMI)不僅對電子設備產生不利影響，而且對人體健康有害并可能導致嚴重疾病，給日常的工作和生活帶來極大的不便和危害。傳統金屬電磁屏蔽材料雖然能夠屏蔽電磁波的傳播，但是其存在柔韌性差和密度高的問題，制約著電磁屏蔽材料的實際應用。

相比于傳統的金屬電磁屏蔽材料，具有碳基導電納米填料的導電聚合物復合材料越來越受到研究人員的青睞。其中，碳納米管(Carbon Nanotubes，CNT)是最有前途的碳納米材料之一，尤其是多壁碳納米管(Multi-walled carbon nanotube，MWCNT)，可以大規模制造，有助于降低成本，這使多壁碳納米管比石墨烯、氧化石墨烯、碳纖維等導電材料具有顯著的成本優勢。

將多壁碳納米管與聚合物材料結合形成獨立的、柔性的、堅固的、導電的復合材料薄膜雖然可應用于電磁屏蔽，但是存在以下問題：一是需要較厚的屏蔽厚度才能獲得令人滿意的電磁屏蔽效能(Electromagnetic Interference Shielding Effectiveness，EMISE)，同時極大地犧牲了靈活性和便攜性，限制了它們的實際應用；二是盡管以往研究中實現了理想的電磁屏蔽效能，但涉及特殊的條件、程序和儀器，使得石墨烯和碳納米管復合材料薄膜的制造效率低下、制造成本昂貴且耗能較大，從而使石墨烯和碳納米管復合材料薄膜的大規模生產變得非常困難；三是這些研究大多數沒有討論這些復合材料薄膜的機械性能是否滿足應用需求；四是復合材料薄膜中碳納米管的含量較高時才能具有較高的導電性以達到電磁屏蔽的作用，然而，當碳納米管的含量增加時，碳納米管不可避免地將產生團聚，使復合材料的機械性能急劇下降。如何使碳納米管復合材料具有柔韌性好、強度高、厚度薄以及電磁干擾屏蔽效能高的特點，滿足其實際應用需求是本領域亟待解決的問題。

發明內容

基于此，有必要針對傳統的碳納米管電磁屏蔽復合材料不能滿足實際應用中對柔韌性、強度、厚度以及電磁屏蔽效能的需求，本發明提出了一種碳納米管復合材料電磁屏蔽薄膜及其制備方法。

本發明提出的一種碳納米管復合材料電磁屏蔽薄膜，所述碳納米管復合材料電磁屏蔽薄膜包括以下質量份數的組分：

碳納米管 10份；

羧甲基纖維素 2～15份。

在其中的一個實施例中，所述碳納米管復合材料電磁屏蔽薄膜包括以下質量份數的組分：

碳納米管 10份；

羧甲基纖維素 6～10份。

在其中的一個實施例中，所述碳納米管為多壁碳納米管。

在其中的一個實施例中，所述碳納米管的長度為20μm～100μm，直徑為10nm～20nm。

在其中的一個實施例中，所述碳納米管復合材料電磁屏蔽薄膜的厚度為29μm～39μm。

本發明還提出了一種上述的碳納米管復合材料電磁屏蔽薄膜的制備方法，，所述制備方法包括以下步驟：