[发明专利]一种三明治结构聚合物基电磁屏蔽复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种三明治结构聚合物基电磁屏蔽复合材料，其特征在于所述的聚合物基电磁屏蔽复合材料采用多层次分布结构：上层是导电层，由聚合物基料和碳系导电填料A组成，所述碳系导电填料A在此层中与聚合物基料的质量之比为0.5～25％；下层是导电导磁层，由聚合物基料和具有磁性的镀镍碳系导电导磁填料B组成，所述具有磁性的镀镍碳系导电导磁填料B在此层中与聚合物基料的质量之比为1～50％；中间为过渡层，由聚合物基料以及浓度较低的导电填料A和导电导磁填料B共同组成。

2.根据权利要求1所述的三明治结构聚合物基电磁屏蔽复合材料，其特征在于所述的导电填料A选自单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、碳纳米纤维、碳纤维、石墨、膨胀石墨、石墨烯、石墨纳米片中的一种或它们的组合。

3.根据权利要求1所述的三明治结构聚合物基电磁屏蔽复合材料，其特征在于所述的导电导磁填料B选自镀镍单壁碳纳米管、镀镍多壁碳纳米管、镀镍碳纳米纤维、镀镍碳纤维、镀镍石墨、镀镍膨胀石墨、镀镍石墨烯、镀镍石墨烯纳米片中的一种或它们的组合。

4.根据权利要求1所述的三明治结构聚合物基电磁屏蔽复合材料，其特征在于所述的聚合物选自聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚偏氟乙烯(PVDF)中的一种。

5.根据权利要求1所述的三明治结构聚合物基电磁屏蔽复合材料，其特征在于所述的组分中进一步包括改善材料界面性能的分散剂和/或偶联剂。所述的分散剂包括十二烷基苯磺酸钠、油酸、十八醇、甲基纤维素、碳纳米管水分散剂(TNWDIS)、碳纳米管醇分散剂(TNADIS)、羟乙基纤维素、聚丙烯酸钠中的一种；所述的偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、苯胺基甲基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、二硬酯酰氧异丙氧铝基铝酸酯、三(二辛基焦磷酰基)钛酸异丙酯中的一种。

6.根据权利要求1所述的三明治结构聚合物基电磁屏蔽复合材料，其特征在于所述的组分中进一步包括改善材料柔韧性能的增塑剂，包括邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、三乙酸甘油酯、三乙二醇二异辛酸酯、三甘醇二异辛酸酯、二丙二醇二苯甲酸酯、偏苯三酸三辛酯中的一种。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的三明治结构聚合物基电磁屏蔽复合材料，其特征在于所述三明治结构聚合物基电磁屏蔽复合材料的制备采用悬浮液一次流延后施加磁场来构筑三明治结构，具体包括以下步骤：

(1)在溶解釜中加入一定质量的聚合物和对应一定体积的溶剂，根据需要加入或不加增塑剂，开启搅拌器进行搅拌，必要时升高温度促进溶解，使之完全溶解形成均匀的聚合物溶液；

(2)选用步骤(1)制得的聚合物溶液，向其中加入适量碳系导电填料A和镀镍碳系导电导磁填料B，根据需要加入适量分散剂和/或偶联剂，开启搅拌器进行搅拌，直至使之形成均匀的聚合物基悬浮液；

(3)选用步骤(2)制得的聚合物基悬浮液，进行脱泡处理；

(4)将步骤(3)制得的脱泡后的聚合物基悬浮液，在水平放置的基板或流延机上进行流延，在基板或流延机载带下方施加磁场，静置，镀镍碳系导电导磁填料B受磁场的作用主要分布在流延膜的底部，不受磁场作用的碳系导电填料A主要分布在流延膜的上部，干燥，待溶剂完全挥发，剥离后即可获得三明治结构聚合物基电磁屏蔽复合材料。