[发明专利]碳纳米管复合材料电磁屏蔽薄膜及其制备方法

说明书

本发明提出的一种碳纳米管复合材料电磁屏蔽薄膜，所述碳纳米管复合材料电磁屏蔽薄膜包括以下质量份数的组分：碳纳米管10份；羧甲基纤维素2～15份。上述碳纳米管复合材料电磁屏蔽薄膜，利用羧甲基纤维素不仅提高了碳纳米管的分散性，而且为复合材料提供了良好的成膜性能，充分发挥了碳纳米管的机械性能以及电子性能，使碳纳米管复合材料电磁屏蔽薄膜不仅具有高效的电磁屏蔽作用，而且强度高、厚度薄，能够满足实际应用中对柔韧性、强度、厚度以及电磁屏蔽效能的需求。

技术领域

本发明涉及电磁干扰屏蔽技术领域，特别是涉及一种碳纳米管复合材料电磁屏蔽薄膜及其制备方法。

背景技术

随着电信技术的快速发展和电子设备的广泛使用，电磁辐射(ElectromagneticRadiation，EMR)已成为一个严重的问题，因为这些电磁辐射产生的电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI)不仅对电子设备产生不利影响，而且对人体健康有害并可能导致严重疾病，给日常的工作和生活带来极大的不便和危害。传统金属电磁屏蔽材料虽然能够屏蔽电磁波的传播，但是其存在柔韧性差和密度高的问题，制约着电磁屏蔽材料的实际应用。

相比于传统的金属电磁屏蔽材料，具有碳基导电纳米填料的导电聚合物复合材料越来越受到研究人员的青睐。其中，碳纳米管(Carbon Nanotubes，CNT)是最有前途的碳纳米材料之一，尤其是多壁碳纳米管(Multi-walled carbon nanotube，MWCNT)，可以大规模制造，有助于降低成本，这使多壁碳纳米管比石墨烯、氧化石墨烯、碳纤维等导电材料具有显着的成本优势。

将多壁碳纳米管与聚合物材料结合形成独立的、柔性的、坚固的、导电的复合材料薄膜虽然可应用于电磁屏蔽，但是存在以下问题：一是需要较厚的屏蔽厚度才能获得令人满意的电磁屏蔽效能(Electromagnetic Interference Shielding Effectiveness，EMISE)，同时极大地牺牲了灵活性和便携性，限制了它们的实际应用；二是尽管以往研究中实现了理想的电磁屏蔽效能，但涉及特殊的条件、程序和仪器，使得石墨烯和碳纳米管复合材料薄膜的制造效率低下、制造成本昂贵且耗能较大，从而使石墨烯和碳纳米管复合材料薄膜的大规模生产变得非常困难；三是这些研究大多数没有讨论这些复合材料薄膜的机械性能是否满足应用需求；四是复合材料薄膜中碳纳米管的含量较高时才能具有较高的导电性以达到电磁屏蔽的作用，然而，当碳纳米管的含量增加时，碳纳米管不可避免地将产生团聚，使复合材料的机械性能急剧下降。如何使碳纳米管复合材料具有柔韧性好、强度高、厚度薄以及电磁干扰屏蔽效能高的特点，满足其实际应用需求是本领域亟待解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对传统的碳纳米管电磁屏蔽复合材料不能满足实际应用中对柔韧性、强度、厚度以及电磁屏蔽效能的需求，本发明提出了一种碳纳米管复合材料电磁屏蔽薄膜及其制备方法。

本发明提出的一种碳纳米管复合材料电磁屏蔽薄膜，所述碳纳米管复合材料电磁屏蔽薄膜包括以下质量份数的组分：

碳纳米管 10份；

羧甲基纤维素 2～15份。

在其中的一个实施例中，所述碳纳米管复合材料电磁屏蔽薄膜包括以下质量份数的组分：

碳纳米管 10份；

羧甲基纤维素 6～10份。

在其中的一个实施例中，所述碳纳米管为多壁碳纳米管。

在其中的一个实施例中，所述碳纳米管的长度为20μm～100μm，直径为10nm～20nm。

在其中的一个实施例中，所述碳纳米管复合材料电磁屏蔽薄膜的厚度为29μm～39μm。

本发明还提出了一种上述的碳纳米管复合材料电磁屏蔽薄膜的制备方法，，所述制备方法包括以下步骤：