[发明专利]一种电磁屏蔽复合纸及其制备方法

说明书

本发明提出一种高效制备兼具柔性、导电性、力学性的电磁屏蔽复合纸及制备方法，将高纯镍粉加热，维持真空环境的温度下，投入碳纳米管，得到镍包覆的碳纳米管，再将石墨烯粉、镍包覆的碳纳米管、过程控制剂混合球磨，得到复合粉体，最后将其与纸纤维复合后通过真空抽滤法制成一种复合纸。本发明公开的技术方案克服了现有技术中电磁屏蔽复合纸制备设备条件要求较高，制备效率有限，制造成本偏高，纸张的导电性、力学性能不足的技术缺陷，制备的复合纸兼具柔性、导电性、力学性能好，并且形状、电阻可控，复合纸中纸纤维和碳纳米管能完美的结合成导电性良好的三维网络，具有良好的电磁屏蔽效能。

技术领域

本发明涉及材料加工领域，具体涉及一种电磁屏蔽复合纸及其制备方法。

背景技术

随着第三次工业革命飞速的席卷全球,自然科学得到全面进步，电子、电气技术不断突破。电子、电气设备在服务人类生活的时候，也产生着电磁干扰（EMI）。随着现代电子工业的高速发展和电子、电器产品的普遍使用，电磁干扰已成为一种新的社会公害。一方面，电磁辐射会影响人们的身体健康，并且会对周围的电子仪器设备造成严重干扰，使它们的工作程序发生紊乱，产生错误动作；另一方面，电磁辐射会泄露信息，使计算机等仪器无信息安全保障。有资料表明，在1公里距离内，计算机显示终端的电磁波可以被窃取并复原信息，造成失密。电磁能量对人体、电子设备都会产生不可估量的损害，所以对电磁波危害的防护迫在眉睫。为防止电磁辐射造成的干扰与泄露，采用电磁屏蔽材料进行屏蔽是主要防范方法之一。

碳纳米管（CNTs）作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，独有的一维中空的管状结构使其有很大的长径比，作为吸波材料具有质量轻、电性能好、吸波频带广等优点。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来。碳纳米管可以作为效果良好的吸波和电磁屏蔽材料，而碳纳米管的优秀机械性能使其成为良好的复合材料添加物。

电磁屏蔽复合纸是一种对电磁波起到屏蔽作用的功能性纸，在国外对其研究工作比国内进行的早，也较为深入，特别是以碳纤维制备电磁屏蔽复合纸的开发上，很早就实现了批量生产，在工业生产、生活等领域均有应用。我国市场内的电磁屏蔽纸大多进口欧洲和日本，价格昂贵，在精密仪器、计算机等高灵敏度的设备中运用较多，当前，国内在电磁屏蔽复合纸开发生产方面主要以碳纤维作为填料，将碳纳米管作为填料来制备电磁屏蔽复合纸工艺和产品还比较少。

中国发明专利公开号103266542 A公开了一种碳纳米管电磁波屏蔽纸的制备方法，将碳纳米管加入溶剂中，再加入树脂、表面活性剂制成碳纳米管墨水，以碳纳米管墨水为原料，根据屏蔽性能的需要设计出打印的网格线图案，采用喷墨打印方式打印出碳纳米管电磁波屏蔽纸。该发明中采用喷墨打印法造纸，对配制墨水和设备条件要求较高，制备效率有限，制造成本偏高。

中国发明专利公开号102877367 B公开了一种碳纳米管/短纤维复合纳米碳纸及其连续制备方法，将碳纳米管分散于溶剂中形成分散液，随后将短纤维混合分散形成浆料，通过真空辅助流延成膜制备得初始薄膜，随后经后续处理将其中的聚合物去除获得目标产物。该发明虽然能实现连续化和高效率制备，将碳纳米管/短纤维复合制备的纸张具有一定柔性，但是纸张的导电性、力学性能不足。

由此可知，在控制生产成本前提下开发出一种高效制备兼具柔性、导电性、力学性的电磁屏蔽复合纸的制备技术已经成为推动碳纳米管填充电磁屏蔽复合纸市场化核心竞争力。

发明内容

针对现有技术中电磁屏蔽复合纸制备设备条件要求较高，制备效率有限，制造成本偏高，纸张的导电性、力学性能不足的技术缺陷，本发明提出一种高效制备兼具柔性、导电性、力学性的电磁屏蔽复合纸的制备方法，无需特殊设备，生产成本得到控制，制备的复合纸兼具柔性、导电性、力学性能好，并且形状、电阻可控，具有良好的电磁屏蔽效能。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种电磁屏蔽复合纸，由如下原料按重量份制备而成：