[发明专利]一种具有双网络结构的柔性高频电磁屏蔽材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种具有双网络结构的柔性高频电磁屏蔽材料及其制备方法，属于电磁屏蔽材料技术领域，该材料按质量份计由3‑10份导电粒子、7‑48份绝缘轻质纤维、32‑88柔性高分子材料组成。通过在柔性高分子材料中加入导电粒子和绝缘轻质纤维，在柔性高分子材料中同时构建出相互贯穿的导电网络和纤维网络，利用导电网络的电子移动反射和吸收电磁波，纤维网络界面多级反射并干涉来损耗电磁波，以使最终制得的材料具有优异的电磁屏蔽作用。另外，通过控制该柔性高频电磁屏蔽材料中各组分的用量，不但可以保证该材料具有优异的电磁屏蔽效果，还能够保证在不显著降低材料柔性的情况下，提高材料的模量和强度，为其在工业上的广泛应用提供了可能。

技术领域

本发明属于电磁屏蔽材料技术领域，具体涉及一种具有双网络结构的柔性高频电磁屏蔽材料及其制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展，各种各样的电器丰富着人们的生活。如电脑、手机等提高了工作效率，方便了沟通；如电磁炉、微波炉等方便了烹饪等等，在使用这些电器产品的时候，他们随时都在发射出电磁波，也时刻对人体产生伤害。电磁波向空中发射或者泄漏的现象称为电磁波辐射，电磁波辐射与人们的健康是密切相关的。长时间暴露在电磁辐射作用会对人体健康产生不容忽视的损害，因此十分有必要在利用各类电器电子产品的同时，运用电磁屏蔽材料减轻电磁辐射对人体健康的影响。

在电磁屏蔽材料中，聚合物基复合材料因其轻质及易加工的特性而受到广泛的关注。常用的制备方法有表面涂覆法和导电填料填充法，其中表面涂覆法虽然涂敷均匀可控，但其制备工艺流程冗长复杂，而且表面镀层的不稳定性限制了其应用。导电填料填充法应用最为广，但是研究发现单纯添加导电填料对电磁屏蔽的提高幅度非常有限，而且高电磁屏蔽往往需要较高的导电填料含量，进而影响了原本聚合物基体所具有的轻质和柔韧特性。因此，这就需要寻求一种既能在较低导电填料含量下提高电磁屏蔽效能又能保持柔性聚合物本身的轻质和柔韧特性的制备方法及由该方法制备的柔性高频电磁屏蔽材料。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种具有双网络结构的柔性高频电磁屏蔽材料；目的之二在于提供一种具有双网络结构的柔性高频电磁屏蔽材料的制备方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种具有双网络结构的柔性高频电磁屏蔽材料，按质量份计，所述柔性高频电磁屏蔽材料由如下组分组成：3-10份导电粒子、7-48份绝缘轻质纤维、32-88柔性高分子材料。

优选的，所述导电粒子为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、单层石墨烯或多层石墨烯中的一种。

优选的，所述绝缘轻质纤维为棉纤维、尼龙纤维或聚丙烯纤维中的一种。

优选的，所述柔性高分子材料为聚氨酯、聚二甲基硅氧烷、天然橡胶、聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶、热塑性弹性体或氟橡胶中的一种。

2、所述的一种具有双网络结构的柔性高频电磁屏蔽材料的制备方法，所述方法为：将导电粒子和绝缘轻质纤维均匀分散于柔性高分子材料后成型，即可。

优选的，所述方法具体为：分别将导电粒子、绝缘轻质纤维和柔性高分子材料预聚物加入有机溶剂中混匀，然后加入固化剂，再次混匀后去除所述有机溶剂，最后放入模具中模压成型，所述柔性高分子材料预聚物与所述固化剂的质量比为10:1。

优选的，所述溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺或乙醇中的一种。

3、所述的一种具有双网络结构的柔性高频电磁屏蔽材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将绝缘轻质纤维和柔性高分子材料加入有机溶剂Ⅰ中混匀后去除所述有机溶剂Ⅰ，获得复合物Ⅰ；

(2)将导电粒子加入有机溶剂Ⅱ中混匀，获得导电粒子分散液；