[发明专利]一种疏水耐折碳化钛/聚合物复合面料及其制备方法与应用

说明书

一种疏水耐折碳化钛/聚合物复合面料及其制备方法与应用，属于电磁干扰屏蔽复合面料制备的技术领域，由基底、屏蔽层以及保护层复合而成，将Ti₃C₂/CMC混合溶液涂覆到基底上，加热涂覆机通过相转化法制备出屏蔽层，然后将聚合物溶解在溶剂中，待静止脱泡后，将溶液涂覆在屏蔽层上，烘干形成聚合物保护层，从而得到疏水耐折碳化钛/聚合物复合面料。本发明通过将Ti₃C₂/CMC混合溶液涂覆到聚酯无纺布上，解决了纯Ti₃C₂耐折性能差的问题。CMC的加入使得屏蔽层表面形貌更好，屏蔽效果更强。通过在Ti₃C₂屏蔽层表面涂覆一层疏水致密的保护层来提升其疏水性能和耐折性能，从而极大提升了面料的应用前景和使用范围。

技术领域

本发明属于电磁干扰屏蔽复合面料制备的技术领域，涉及一种利用涂覆法制备复合面料的方法，具体是涉及一种疏水耐折碳化钛/聚合物复合面料及其制备方法与应用。

背景技术

过去十年中，智能手机、平板电脑和便携式计算机等电子产品已广泛应用于日常生活中。电子产品产生的电磁干扰(EMI)大幅增加，从而造成电子设备故障和性能下降，甚至会影响人类健康。因此，需要开发具有优异EMI屏蔽性能的材料来解决电磁污染问题。目前，常见的用于EMI屏蔽的材料主要是金属材料。由于其易于成型，具有出色的EMI屏蔽能力而被广泛应用于电子工业和实际生活中。但是，这种材料也有自身无法避免的缺陷，如密度高、容易被腐蚀等。碳材料，尤其是二维层状材料，例如石墨烯纳米片和还原型氧化石墨烯，也可用于制备轻质EMI材料。然而，具有出色电导率的石墨烯制备工艺复杂，从而增加了制作成本，限制了其应用。碳化钛(Ti₃C₂)作为一种新型二维纳米材料，由于其独特的层状结构、良好的导电性、大的比表面积、超轻的重量、易于加工等特点，具有作为EMI屏蔽材料和产业化生产的巨大潜力。但也存在固有的缺陷，如机械性能差、亲水、易于氧化等。因此，研发一种疏水性能、耐折性能和电磁干扰屏蔽性能优异的柔性复合面料，值得本领域技术人员深入研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题为克服现有技术的不足，提供一种疏水耐折碳化钛/聚合物复合面料及其制备方法与应用。具体是将具有良好EMI屏蔽性能的Ti₃C₂与无纺布和聚合物相结合，在保证有效屏蔽的前提下，提高耐折性能和疏水性能。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种疏水耐折碳化钛/聚合物复合面料，是由基底、屏蔽层以及保护层复合而成，所述屏蔽层选自碳化钛Ti₃C₂。

作为本发明的进一步优选技术方案，疏水耐折碳化钛/聚合物复合面料中，所述屏蔽层由碳化钛Ti₃C₂和羧甲基纤维素钠CMC共同组成。一定量的CMC溶液作为粘结剂和交联剂滴加到Ti₃C₂溶液中，既可以增加溶液的粘度，还可以减少涂覆过程中Ti₃C₂溶液透过基底(如无纺布)下渗的问题。因此相比较纯的Ti₃C₂溶液涂覆到无纺布上，添加CMC之后Ti₃C₂溶液制备的面料表面形貌更好，电磁屏蔽效率更高。

作为本发明的进一步优选技术方案，疏水耐折碳化钛/聚合物复合面料中，基底可以是正常的高分子膜材料，其作为支撑层存在。例如，基底可以使用无纺布以及高分子膜等物质，优选采用聚酯无纺布。

作为本发明的进一步优选技术方案，保护层材料可以选自柔性、耐折及疏水的聚合物材料，优选采用聚氨酯TPU、聚羟基脂肪酸酯PHA、聚苯乙烯PS中的一种或多种。

作为本发明的另一目的，本发明提供了一种疏水耐折碳化钛/聚合物复合面料的方法，步骤如下：

1)、提供基底；