[发明专利]一种新型透光电磁防护薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型透光电磁防护薄膜及其制备方法，新型透光电磁防护薄膜，制备于光学透明基底上，透光电磁防护薄膜由银纳米线涂布液制成，所述银纳米线涂布液按体积份包括银纳米线溶液100份，分散剂0.05‑0.5份，润湿剂0.05‑0.5份，粘结剂0.05‑0.5份；其制备方法包括：1、基底表面预处理；2、基底上制备银纳米线薄膜；3、银纳米线薄膜烘干制得新型透光电磁防护薄膜。采用本发明的一种新型透光电磁防护薄膜，兼具良好粘附性能和均匀性。

技术领域

本发明涉及一种新型透光电磁防护薄膜及其制备方法，属于电磁屏蔽材料设计与制备技术领域。

背景技术

随着电子信息技术和通信技术的快速发展，使空间充斥着大量能量各异、频谱信息丰富的电磁波，产生了严重的电磁污染问题，对电子设备和人体健康造成了极大威胁。使用电磁防护材料在空间上隔绝电磁波，减小其对各类电子装备和人体的影响，是一种重要的电磁防护手段。目前，常用电磁防护材料有金属材料、碳系材料和导电高分子材料；然而，在一些特定应用场景，由于成本、重量、性能要求的限制，这些传统材料的使用受到较大的限制；例如，各类光学视窗及电视导引装备，其电磁防护不仅要求防护材料具有较好的屏蔽效能，还对透光性有较高要求。此外，5G技术的快速发展为各类可穿戴电子设备的广泛应用提供了肥沃的土壤，同时出于对人体进行电磁防护的考虑，对柔性、轻质、透明电磁防护材料也产生了极大的需求。

金属氧化物透明导电薄膜—氧化铟锡膜(ITO)具有高透光率、良好导电性、突出屏蔽效能等优点，是目前电子领域应用最广泛的透明导电薄膜材料。然而，随着近年来的大量使用，ITO膜暴露出大量的缺点：(1)ITO原材料中的铟属于稀有金属且不可再生，价格日益昂贵，使ITO薄膜的制造成本逐渐增加；(2)ITO薄膜易脆，不适用于对材料的柔性有要求的场合；(3)ITO薄膜的制备方法有磁控溅射、化学气相沉积、真空反应蒸发、激光脉冲沉积等，流程均较为复杂，且对过程控制有极高要求，费用昂贵；(4)ITO有较强的吸水性，容易吸附空气中的CO₂和水发生化学变化，出现“霉变”。因此，迫切需要寻找一种新材料来代替ITO作为透明、柔性的电磁防护材料。

银纳米线，作为一种典型的一维金属纳米材料，不仅具有金属银本身的高电导率，又具有纳米尺寸效应带来的独特光学性质和表面等离激元共振特性，在光电、生物、传感等领域有重要应用。由银纳米线构成的银纳米线网，具有电导率高、柔性好、透光性能优异等诸多优点，是一种极具潜力的ITO替代材料；国内外科研人员在基于银纳米线的透光屏蔽材料制备方法也做了大量的努力，在实现透光率80％的条件下，屏蔽效能可达到25dB。

然而，基于银纳米线的透光电磁防护薄膜仍然存在银纳米线导电膜与基底粘附性能差、易脱落的问题，并且也存在薄膜均匀性不高且在空气中稳定性不够的问题。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种新型透光电磁防护薄膜及其制备方法，本发明制备的透光电磁防护薄膜兼具良好粘附性能和均匀性。

本发明采用的技术方案如下：

一种新型透光电磁防护薄膜，制备于光学透明基底上，所述透光电磁防护薄膜包括银纳米线、分散剂、润湿剂和粘结剂，使透光电磁防护薄膜兼具良好粘附性能和均匀性。

在上述方案中，银纳米线是主要成分，分散剂可在银纳米线间产生位阻效应，阻碍银纳米线团聚现象的发生，从而使最终形成的膜层分散均匀；润湿剂可有效降低表面张力，同时减少干燥成膜过程中溶剂挥发造成的膜层缩孔现象的发生，提高薄膜质量；粘接剂在起到固化作用的同时显著提高膜层与基底之间的粘附能力，同时可有效隔绝空气，防止银纳米线被氧化而致使其性能退化。从而使透光电磁防护薄膜兼具良好粘附性能和均匀性。

作为优选，所述光学透明基底可为玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)等中的一种。