[发明专利]一种MXene@银异质结构填料、聚乙烯醇导热电磁屏蔽复合膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种MXene@银异质结构填料、聚乙烯醇导热电磁屏蔽复合膜及其制备方法，涉及纳米材料技术领域。本发明提供的MXene@银异质结构填料，包括MXene纳米片以及负载在所述MXene纳米片上的银纳米颗粒。本发明提供的聚乙烯醇导热电磁屏蔽复合膜，以重量份数计，制备原料包括20～60份MXene@银异质结构填料，40～80份聚乙烯醇。采用本发明提供的MXene@银异质结构填料能够在低填料用量下实现聚乙烯醇复合膜导热性能的大幅提升，同时能够提升聚乙烯醇复合膜的电磁屏蔽性能。

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，具体涉及一种MXene@银异质结构填料、聚乙烯醇导热电磁屏蔽复合膜及其制备方法。

背景技术

聚乙烯醇具有良好的亲水性能，同时还具有优异的力学性能、耐热性能、耐有机溶剂性能、抗有机物污染性能和良好的成膜性能。因此，聚乙烯醇膜被广泛用作电子器件的包装和防护材料。然而，聚乙烯醇的本征导热系数较低，无法满足5G时代新一代高端电子器件的高效导热/散热需求。因此，如何提升聚乙烯醇及其复合膜的导热性能成为目前的一大研究热点。

国内外相关研究工作大多采取向聚乙烯醇基体中添加大量单一种类导热填料的方法以提升聚乙烯醇复合膜的导热性能。然而，过量填料的引入会不可避免地带来导热填料团聚、聚乙烯醇复合膜加工性能变差、力学性能骤降、成本变高等新问题。

此外，可穿戴电子设备的迅猛发展使得电磁波污染问题日益严重，其工作过程中产生的电磁辐射和电磁干扰对人类健康以及精密电子元器件的正常运行造成严重威胁。采用高性能的电磁屏蔽复合膜隔离电磁波辐射是解决上述问题的有效途径，但是纯聚乙烯醇膜不具备电磁屏蔽功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MXene@银异质结构填料、聚乙烯醇导热电磁屏蔽复合膜及其制备方法，采用本发明提供的MXene@银异质结构填料能够在低填料用量下实现聚乙烯醇复合膜导热性能的大幅提升，同时能够提升聚乙烯醇复合膜的电磁屏蔽性能。

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MXene@银异质结构填料，包括MXene纳米片以及负载在所述MXene纳米片上的银纳米颗粒。

优选地，所述MXene纳米片和银纳米颗粒的质量比为2：1。

优选地，所述银纳米颗粒的粒径为50～150nm。

本发明提供了上述技术方案所述MXene@银异质结构填料的制备方法，包括以下步骤：

将MXene纳米片分散液和银盐溶液混合，进行原位还原反应，得到MXene@银异质结构填料。

优选地，所述原位还原反应的温度为常温；所述原位还原反应的时间为1～3h。

本发明提供一种聚乙烯醇导热电磁屏蔽复合膜，以重量份数计，制备原料包括20～60份上述技术方案所述MXene@银异质结构填料或上述技术方案所述制备方法制备得到的MXene@银异质结构填料，40～80份聚乙烯醇。

本发明提供了上述技术方案所述聚乙烯醇导热电磁屏蔽复合膜的制备方法，包括以下步骤：

将MXene@银异质结构填料和聚乙烯醇水溶液混合，得到混合分散液；

将所述混合分散液浇注入模具中，进行蒸发自组装，得到聚乙烯醇导热电磁屏蔽复合膜。

优选地，所述聚乙烯醇水溶液的质量浓度为7～9％。

优选地，所述蒸发自组装在常温、真空且含干燥剂的条件下进行。

优选地，所述蒸发自组装的时间为48～96h。