[发明专利]一种石墨烯屏蔽膜浆料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种石墨烯屏蔽膜浆料，按重量份数计，包括以下组分：水性高分子树脂3～50份；石墨烯粉体0.1～20份；炭黑15～35份；碳纳米管0.1～2份；导电填料0.1～30份；分散剂10～30份；功能助剂0.5～5份；去离子水20～45份。该浆料通过各个组分简单的混合搅拌而成，以水性高分子树脂为载体，通过添加石墨烯结合碳纳米管和金属材料，使其自干或烘干后具备良好的屏蔽性能。

技术领域

本发明属于电磁屏蔽技术领域，尤其涉及一种石墨烯屏蔽膜浆料及其制备方法和应用。

背景技术

传统的信号传输屏蔽线(Shielding line)是使用金属网状编织层(即为屏蔽层)把信号线包裹起来(屏蔽层需接地，将外来的干扰信号导入大地)，达到屏蔽的目的，金属网状编织层一般是红铜、镀锡铜或编铝，此类线缆存在线径粗(包括线缆中金属导电芯、内绝缘皮、填充物、PVC护套等所有材料)、重量重、价格偏高(特别是编铜线缆)和屏蔽效果不佳的缺陷，导致其使用性能较低，无法适用于使用需求较高的信号传输线缆中，尤其是信号传输要求较高的5G通讯产品。

因此，发明人致力于设计一种屏蔽膜浆料及其制备方法和应用以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种石墨烯屏蔽膜浆料，以水性高分子树脂为载体，通过添加石墨烯结合碳纳米管和金属材料，使其自干或烘干后具备良好的屏蔽性能。

本发明的另一目的在于：提供一种石墨烯屏蔽膜浆料的制备方法，通过简单的搅拌工艺，制备自干或烘干后具有良好屏蔽性能的石墨烯屏蔽膜浆料，降低成本，提高生产效率。

本发明的又一个目的在于：提供一种墨烯屏蔽膜浆料在信号传输线缆的屏蔽层上的应用。

为了达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种石墨烯屏蔽膜浆料，按重量份数计，包括以下组分：

优选的，一种石墨烯屏蔽膜浆料，按重量份数计，包括以下组分：

本发明的水性高分子树脂为主体成膜物，成膜时粘合并固定各种功能性材料(粉体)，同时，该高分子树脂体系为水性，具有环保和低气味的特点，且其具有极佳的柔韧性，可满足布材料的柔韧性需求。

石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，具有吸波性、屏蔽性和非常好的热传导性能。

炭黑是一种无定形碳，轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大，范围从10～3000㎡/g，比重1.8-2.1，具有分散性、光稳定性，可作黑色颜料。

碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能，具有较高的弹性模量、高强度、良好的柔韧性、抗疲劳性、各向同性和良好的导电性能及传热性能，可以拉伸，是理想的高强度纤维材料。

作为本发明石墨烯屏蔽膜浆料的一种改进，所述水性高分子树脂为水性丙烯酸树脂和水性PUA树脂中的任一种，或二者按质量比100:10～100复配而成。

水性丙烯酸树脂是指能在水中溶解、乳化或分散的丙烯酸树脂，具有优良的光、热和化学稳定性、耐候性、耐化学药品性等。

水性PUA树脂即为水性聚氨酯丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯(PUA)的分子中含有丙烯酸官能团和氨基甲酸酯键，固化后具有聚氨酯的高耐磨性、粘附力、柔韧性、高剥离强度和优良的耐低温性能以及聚丙烯酸酯卓越的光学性能和耐候性，是一种综合性能优良的树脂材料。

作为本发明石墨烯屏蔽膜浆料的一种改进，所述导电填料为镍粉、银粉和银包铜粉中的任一种或至少两种以任意比例混合而成。