[发明专利]基于微孔聚合物原位负载的电磁屏蔽膜及其制备方法

说明书

本发明涉及电磁屏蔽技术领域，公开了基于微孔聚合物原位负载的电磁屏蔽膜及其制备方法，以4,4′‑二氨基‑3‑甲基联苯和二甲氧基甲烷为聚合单体，经缩合环化反应得到微孔聚合物，微孔聚合物负载有导电纳米粒子和/或磁性纳米粒子后，再与聚合物基体共混得到。本申请利用含苯环大分子链的扭曲形成大量微孔，从而制备微孔聚合物，该聚合物大分子链虽是刚性但具有旋转自由度，介于刚性与柔性的多孔聚合物更利于后期成膜，形成的多孔聚合物便于实现高负载的导电纳米粒子和/或磁性纳米粒子。

技术领域

本发明涉及电磁屏蔽技术领域，具体地说，涉及基于微孔聚合物原位负载的电磁屏蔽膜及其制备方法。

背景技术

聚合物柔性电磁屏蔽复合薄膜具有重量轻、加工方便、灵活性好和可控性等特点，而广泛应用于柔性电路板和相关组件的电磁屏蔽应用中。电磁屏蔽的机理主要有三个方面：其一是电磁波在屏蔽体表面的反射；其二是电磁波在屏蔽体内的吸收损耗；其三是电磁波在屏蔽体内的多重反射耗散。现有的电磁屏蔽材料基本可以分为三类：①铁磁材料，具有高磁导率，主要应用于低频电磁屏蔽领域；②金属导体材料，具有高电导性，主要应用于高频电磁屏蔽领域；③复合材料，可以应用于复杂多功能需求场合。当前，5G通信的频段主要位于450MHz～6GHz(FR1)和24.25GHz～52.6GHz(FR2)，跨度较大。因此，对电磁屏蔽材料提出了屏蔽效能更高、屏蔽频率更宽、超薄轻质的新要求。

基于上述的电磁屏蔽机理，一些高导电填料如金属、石墨烯(Graphene)、碳纳米管(CNTs)、以及磁性材料，已被加入至聚合物基体中制备电磁屏蔽膜。然而，聚合物基电磁屏蔽薄膜因基体材料为不导电的高分子，必须尽可能提高聚合物基电磁屏蔽薄膜中的导电/磁性填料的含量，才能获得高性能电磁屏蔽膜。但是，填料在聚合物中的团聚问题，历来是聚合物-纳米复合材料的难点，而电磁屏蔽膜中的填料含量更是可能高达10wt％以上，大量的填料团聚将导致薄膜丧失柔性及强度，也不具备良好的加工性。

如公开号为CN108003364A、CN103305185A的专利，公开了利用石墨烯/改性石墨烯负载纳米粒子，从而形成的电磁屏蔽材料。但以石墨烯为添加物之一，存在如下问题：

其一，石墨烯由于片层间强烈的π-π相互作用使其极易自聚堆积，因此，在实际应用过程中的分散很难。氧化石墨烯虽可以实现在一般溶剂中的良好分散，但它破坏了石墨烯原本规整完美的超共轭结构，导致其电学等性能退化减弱。

其二，从制备方法上讲，传统的石墨烯基复合材料的制备多采用熔融、溶液以及乳液共混的方法，然而共混类制备方法无法保证石墨烯在基体内均匀分散并形成联通的导电网络，从而导致填料用量大，导电性差。同时，分散不均匀的填料会导致复合材料存在许多缺陷，这些缺陷会因应力集中而加速材料损伤。

发明内容

本发明解决的技术问题

当前的电磁屏蔽膜中，填料难以均匀分散于聚合物中，易于团聚的问题。

本发明采用的技术方案

针对上述的技术问题，本发明的目的在于提供基于微孔聚合物原位负载的电磁屏蔽膜及其制备方法。

具体内容如下：

第一，本发明提供了基于微孔聚合物原位负载的电磁屏蔽膜，以4,4′-二氨基-3-甲基联苯和二甲氧基甲烷为聚合单体，经缩合环化反应得到微孔聚合物，微孔聚合物负载有导电纳米粒子和/或磁性纳米粒子后，与聚合物基体共混得到。

第二，本发明提供了基于微孔聚合物原位负载的电磁屏蔽膜的制备方法，包括如下步骤：

S1将导电纳米粒子的前驱体和/或磁性纳米粒子的前驱体，溶于微孔聚合物溶液中，保持一定的温度下，加入还原剂进行搅拌处理，经溶剂热还原得到负载体粗品，负载体粗品经洗涤、离心、干燥处理，得到负载体；