[发明专利]电磁微波屏蔽复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及电磁微波屏蔽复合材料及其制备方法，属于聚合物基磁性复合材料技术领域。本发明解决的技术问题是提供一种新型高性能宽频电磁微波屏蔽复合材料的制备方法。该方法先通过溶液法在碳基铁粉表面实现原位聚合得到双邻苯二甲腈/碳基铁粉预聚物，然后再通过配胶、浸布、烘布、压延制备得到双邻苯二甲腈/碳基铁粉/芳纶1313纤维布三组分复合材料。采用本发明方法可成功制得质轻、耐高温、高力学强度、耐阻燃、耐辐射以及性能可调的电磁屏蔽复合材料，该材料不仅具有优异的力学性能和耐热性能，还具有优异的电磁屏蔽效能。

技术领域

本发明涉及电磁微波屏蔽复合材料及其制备方法，属于聚合物基磁性复合材料技术领域。

背景技术

随着现代微电子技术及高频无线通信技术的高速发展及广泛应用，电子器件数目急剧增加，器件内部芯片小型化、密集化程度日益提高，导致相互之间的电磁干扰现象和电磁污染问题日益凸显，不仅对电子通讯设备信号的产生、传递和接收造成极大地干扰，还会对人类及生态系统带来潜在的威胁。因此，关于开发具有优异电磁屏蔽能力的新型材料的研究日益增多，尤其是应用于特殊领域的具有质轻、高效电磁屏蔽性能的吸波材料受到了越来越多研究学者的关注。

羰基铁粉作为一种先进的吸波材料，具有优异的高频磁性，可以降低吸收剂的用量和材料的厚度，同时其颗粒小、比表面积大、活性高，可以扩宽吸波材料的带宽。但由于其密度大、难成型加工，不能同时满足吸波材料的质量轻、力学强度高、合格频带宽以及吸收强的综合要求。因此，结合耐极端环境的有机/高分子材料及传统无机电磁屏蔽材料二者优势于一体的杂化纳米复合材料便应运而生，有机/无机杂化纳米复合不仅可以降低材料的密度以及改善其加工性，而且可以获得具有频带宽、力学强度高以及吸波性能强的复合稀薄材料。

双邻苯二甲腈树脂作为一种高性能的热固性树脂，因其具有优异的耐热性能、化学稳定性、阻燃性和良好的加工性等特点，在航空航天、微电子、机械等高技术领域有着广泛的应用，并成为了热固性树脂中最重要的分支之一。将双邻苯二甲腈树脂与羰基铁粉复合，可以改善材料的性能，但是，双邻苯二甲腈树脂固化后形成网络结构的脆性限制了其在尖端技术领域的应用；同时大量无机填料的加入会进一步降低其力学性能。

发明内容

为克服以上缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种新型高性能宽频电磁微波屏蔽复合材料的制备方法，实现密度低、力学强度好、屏蔽频带宽以及吸收强的聚合物基电磁微波屏蔽复合材料的批量制备，拓宽碳基铁粉磁性材料作为电磁微波屏蔽材料的应用范围。

本发明电磁微波屏蔽复合材料的制备方法，包括依次进行的如下步骤：

a、将羰基铁粉与双邻苯二甲腈溶液混匀，得均匀分散液；

b、将均匀分散液在180～220℃下搅拌2～4h，自然冷却至室温，倒入去离子水中沉析、过滤、洗涤，得到绿色粉末；

c、将绿色粉末与有机溶剂混合，50～70℃下搅拌1～2h，得到胶体，冷却至室温；所述有机溶剂为1,4-二氧六环和N,N-二甲基甲酰胺的混合液；

d、将芳纶1313纤维布浸于胶体中，取出，去除有机溶剂，压制成型，得到电磁微波屏蔽复合材料。

优选的，a步骤中，双邻苯二甲腈溶液的溶质为双邻苯二甲腈，溶剂为N-甲基吡咯烷酮，浓度为50～200mg/mL；优选浓度为50mg/mL。

进一步优选的，a步骤中，羰基铁粉与双邻苯二甲腈的质量比为0.5～1.5:1；优选羰基铁粉与双邻苯二甲腈的质量比为1.5:1。

优选的，b步骤中，将均匀分散液在200℃下搅拌4h。

c步骤中，所述有机溶剂中，优选1,4-二氧六环和N,N-二甲基甲酰胺的体积比为0.8～0.95:0.05～0.2。优选绿色粉末与有机溶剂的质量比为0.8～1.5:1。