[发明专利]一种环氧树脂基电磁屏蔽复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种环氧树脂基电磁屏蔽复合材料，由包括以下重量份的组分制备得到：0.1份聚乙烯醇；0.45～0.55份氧化石墨烯；9～23份石墨烯微片；60.4～71.4份环氧树脂；16～19份固化剂。在本发明中，聚乙烯醇会交联氧化石墨烯，能够为环氧树脂基电磁屏蔽复合材料提供坚固稳定三维网络多孔结构，使高导电的石墨烯微片沿着网络均一排布，在环氧树脂基体内形成有效导电通路，极大提高了对入射电磁波的多次吸收、反射和内散射，进而有效提高了环氧树脂基电磁屏蔽复合材料的电磁屏蔽性能。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种环氧树脂基电磁屏蔽复合材料及其制备方法。

背景技术

环氧树脂具有优异的机械性能、化学稳定性、收缩率低、易成型加工和成本低廉等优点，在机械化工、电子电气和航空航天等领域有广泛的应用。然而，环氧固化物的电磁屏蔽性能差(屏蔽效能仅为1dB)，为进一步拓展其在航空航天材料、汽车工业和便携式电子设备领域等场合的应用，提升环氧树脂的电磁屏蔽性能是技术关键。

目前，国内外大多采用填充高导电填料来提升环氧树脂基体的电磁屏蔽性能。但传统方法制备的填充型环氧树脂基电磁屏蔽复合材料，大多通过导电填料与环氧树脂基体共混制备而得。然而，由于导电填料与环氧树脂基体界面相容性差、易团聚和无法形成有效的三维网络多孔结构等缺点，复合材料很难获得优异的电磁屏蔽性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环氧树脂基电磁屏蔽复合材料及其制备方法，本发明提供的环氧树脂基电磁屏蔽复合材料具有优异的电磁屏蔽性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种环氧树脂基电磁屏蔽复合材料，由包括以下重量份的组分制备得到：

0.1份聚乙烯醇；

0.45～0.55份氧化石墨烯；

9～23份石墨烯微片；

60.4～71.4份环氧树脂；

16～19份固化剂。

优选地，所述石墨烯微片的粒径为25～30μm，堆积密度为0.2～0.25g/cm³。

本发明提供了上述技术方案所述环氧树脂基电磁屏蔽复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将聚乙烯醇、氧化石墨烯、石墨烯微片和水混合，依次进行超声和搅拌，得到反应物料；

将所述反应物料冷冻干燥后进行热还原反应，得到二元杂化三维网络多孔石墨烯；

将环氧树脂和固化剂的混合物料浇注到所述二元杂化三维网络多孔石墨烯中，依次进行脱泡和固化，得到环氧树脂基电磁屏蔽复合材料。

优选地，所述聚乙烯醇与水的质量比为0.1：(90～110)。

优选地，所述超声的功率为400～500W，时间为25～35min；所述搅拌的转速为350～450rpm，时间为10～14h。

优选地，所述冷冻干燥的温度为-45～-55℃，真空度为0.08～0.12Pa，时间为44～52h。

优选地，所述热还原反应在氮气和氢气的氛围下进行；所述氮气和氢气的体积比为(90～100)：5。

优选地，所述热还原反应的温度为430～470℃，时间为1.5～2.5h。

优选地，所述脱泡为真空脱泡；所述真空脱泡的温度为90～110℃，时间为50～70min，真空度为-0.08～-0.12MPa。

优选地，所述固化的温度为110～130℃，时间为4～6h。