[发明专利]一种柔性聚烯烃薄膜石墨烯电磁屏蔽材料及其制备方法

说明书

本发明涉及电磁屏蔽材料，尤其是基于石墨烯的柔性电磁屏蔽材料及其制备方法。该制备方法包括对柔性聚烯烃薄膜进行电晕处理、刮涂石墨烯浆料、真空干燥、加热辊压等步骤。与现有技术相比，本发明制备电磁屏蔽膜的工艺简单，过程环保，刮涂均匀，所制得的成品具有柔软可折叠，电磁屏蔽性能优异等优点，市场前景广阔。

技术领域

本发明涉及电磁屏蔽材料，尤其基于石墨烯的柔性电磁屏蔽材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着信息技术，电子工业的发展，电子信息产品应用在各行各业，随处可见。在促进经济、社会快速发展的同时，也带来了日益严重的电磁污染。为了避免电磁波辐射对电子电气产品的干扰，提高电子电气产品使用的稳定性，精确度。除了需正确设计电路和合理布局电子元件外，采用电磁屏蔽材料对其实施辐射保护是行之有效的方法。

电磁屏蔽，即利用屏蔽体的反射、衰减等使电磁辐射场源所产生的电磁能不进入被屏蔽区域。通常，屏蔽材料对空间某点的屏蔽效果用屏蔽效能SE(ShieldingEffectiveness)表示，即SE＝20lg(E0/E)其中,E0是无屏蔽材料时该点场强，E是有屏蔽体后该点场强。

电磁波传播到达屏蔽材料表面时，通常按3种不同机制进行衰减(参见图1)：①在入射表面的反射损耗；②未被反射而进入屏蔽体的电磁波被材料吸收的损耗；③在屏蔽体内部的多次反射损耗。

电磁波通过屏蔽材料总屏蔽效果可按下式计算：SE＝A+R+B其中，SE为电磁屏蔽效果，R为表面单次反射衰减，A为吸收损耗，B为内部多次反射损耗。

1)反射损耗反射损耗是由于空间阻抗和屏蔽层的固有阻之间不匹配而引起的。具有越高的导电率或越低磁导率的材料，反射损耗越大，反射损耗不仅与材料表面的阻抗有关.也与辐射源的类型及屏蔽体到辐射源的距离有关。

2)吸收损耗是导体材料中的电偶极子或磁偶极子与电磁场作用的结果，由于吸收损耗A发生在屏蔽材料内，它与波的类型(电场波或磁场波)无关，只与屏蔽层的厚度、频率、导电率及磁导率有关。材料的厚度增加，A值也越大。3)多重反射损耗。由于透射波通过内部衰减后，又碰到屏蔽层的另一侧，在这个侧面又进行反射和透射，反射波再次通过内部，如此进行反复反射，使能量迅速衰减。

目前电磁屏蔽材料多为金属板、金属丝网、金属与塑料的复合材料以及银系、铜系、镍系等类型的电磁涂料还有柔性电磁屏蔽材料-金属化纺织品。这些电磁屏蔽材料在耐腐蚀性上欠佳，并且制作工艺复杂，制作过程不环保，需要接触挥发性酸以及重金属。

石墨烯(Graphene)是碳原子以sp2杂化轨道组成的，具有平面二维六角型蜂窝状晶格的材料。石墨烯是一种具有良好的化学稳定性、优异的导电性的纳米材料。

柔性聚烯烃薄膜属于柔性材料，一般具有较好的防腐蚀和耐酸耐碱性能。常用的柔性聚烯烃薄膜包括PE薄膜、PP薄膜、PO薄膜、OPP薄膜、BOPP薄膜等。

PE薄膜具有防潮性，透湿性小。聚乙烯薄膜(PE)根据制造方法与控制手段的不同，可制造出低密度、中密度、高密度的聚乙烯与交联聚乙烯等不同性能的产品。一般来说，随着密度的上升，机械性能和阻隔性能会相应提高，耐热性也好。