[发明专利]一种银纳米线电磁屏蔽膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种银纳米线电磁屏蔽膜及其制备方法，包括：在模具表面涂覆银纳米线溶液，干燥得到银纳米线薄膜；以及将由高分子溶液和固化剂混合得到的高分子溶液混合物涂覆到银纳米线薄膜表面，恒温条件下固化得到银纳米线@高分子基底的半嵌入式结构，与模具分离得到银纳米线电磁屏蔽膜。可以有效的防止外部环境对银纳米线导电网络的破坏，而且银纳米线网络之间连接更为紧密，具有更加优异的电导率和电磁屏蔽效率。

技术领域

本发明涉及一种基于银纳米线的半嵌入式电磁屏蔽薄膜及其制备方法，涉及纳米材料技术领域。

背景技术

电磁屏蔽膜是一种有效的电磁屏蔽隔层，可以代替传统的金属网格防止电磁辐射污染。随着电磁屏蔽产品向轻质便携方向发展，急需新型电磁屏蔽产品投入市场。随着社会的发展，电子电器产品的使用越来越广泛，这极大的方便了人们的日常生活，但随之带来的电磁污染、电磁干扰、泄密等问题，不仅影响通信等电子设备正常工作，对人体健康也存在隐患。因此，对电磁辐射的防治成为当务之急。银纳米线薄膜不仅兼具了传统金属的高导电性还具有柔性、质轻、节约原料等优势(方块电阻可做到小于10Ω/sq)。因此是一种比较理想的电磁屏蔽材料。

目前市场及研究领域主流的电磁屏蔽材料是金属网格和碳纳米管、石墨烯等材料。任何一种材料各有其优缺点，其中金属网格因其制作工艺简单、屏蔽效果优异在传统电磁屏蔽产品中应用最为广泛，然而金属网格密度较大、柔性及耐弯折性能较差。碳纳米管是近年来研究最为热门的电磁屏蔽材料，其在轻质便携方面具有更加突出的优势。然而碳纳米管的成本相对较高，应用普及困难。其次，不同的应用领域对材料的需求也有很大差异。目前随着电子产品向微型化、便携化方向发展，对电磁屏蔽领域提出了新的需求。

对于电磁屏蔽材料而言，必须具备以下四种特性：材料的电导率要足够优异，一般电导率越好的材料电磁屏蔽效率也越高。其次，材料要具有一定的机械强度，具有一定的耐弯折、耐刮擦能力。然后，材料必须足够稳定性，在日常使用温度范围内不会对其性能产生较大影响。最后，材料必须安全无毒。

对于银纳米线电磁屏蔽薄膜最关键的如何设计结构使得银纳米线在外界机械力的作用下结构不被破坏。尤其是日常使用时的刮擦和弯折是无法避免的。对于纯银纳米线网络而言，线与线之间是一种松散的堆叠结构，线与线的结合力很弱。因此对于整体材料而言，当外界作用力很弱时，就能引发银纳米线网络的破坏。而且这种松散结构不利于电子的传导，对于电磁屏蔽而言是一种非常不利的因素。

因此，亟需开发一种新型的制备方法，例如通过优化结构来提高电磁屏蔽性能和耐久性。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷，本发明的目的在于提供一种银纳米线电磁屏蔽薄膜的制备方法，可以有效的防止外部环境对银纳米线导电网络的破坏，并且具有优异的电导率和电磁屏蔽效率。

在此，一方面本发明提供一种银纳米线电磁屏蔽膜的制备方法，包括：在模具表面涂覆银纳米线溶液，干燥得到银纳米线薄膜；以及将由高分子溶液和固化剂混合得到的高分子溶液混合物涂覆到所述银纳米线薄膜表面，恒温条件下固化得到银纳米线@高分子基底的半嵌入式结构，与模具分离得到所述银纳米线电磁屏蔽膜。

本发明提供在模具内旋涂上银纳米线溶液，干燥后得到银纳米线薄膜，将高分子溶液和固化剂按一定比例混合后涂覆到银纳米线薄膜表面制成银纳米线@高分子基底的半嵌入式结构。银纳米线@高分子基底的半嵌入式结构将银纳米线网络完整的固定在高分子基体中，即，该银纳米线薄膜在厚度方向上一部分是嵌入到高分子基体中，另一部分从高分子基体表面露出，这样既可以保证薄膜的导电性又可以有效的防止外部环境对银纳米线导电网络的破坏，而且高分子固化过程中产生较大的内部应力使得银纳米线网络之间连接更为紧密，从而使其具有更加优异的电导率和电磁屏蔽效率。固化剂的加入可以使得高分子更加均匀迅速的固化得到柔性均一的高分子基体。此外，本发明的制备方法简单易行、效率高条件温和，各项技术参数容易调控，且成本低廉、高效经济,具有工业化生产的潜力和广阔的应用前景。