[发明专利]一种绝缘聚合物基电磁屏蔽材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁屏蔽功能材料，具体地说，涉及一种具有多层结构的绝缘聚合物基电磁屏蔽材料，以及一种通过多次溶液流延来制备具有多层结构的绝缘聚合物基电磁屏蔽材料的方法。

背景技术

精密仪器及设备在实际工作中，往往会产生电磁干扰和电磁辐射而影响设备的正常运行，设置电磁屏蔽层是一种简便有效的防止电磁干扰和辐射危害的方法。目前，采用的电磁屏蔽层通常采用金属片或其他导电材料制作，将其覆盖在需要防护的部件上，起到电磁屏蔽的作用。然而，金属片密度大，增加了设备的重量，此外，还存在价格昂贵、易氧化、易腐蚀、难以调节屏蔽性能，使用不方便等缺点，在某些特殊场合，还容易引起精密仪器及设备的内部短路，带来不必要的损失。填充型聚合物基电磁屏蔽复合材料具有比重轻、电磁屏蔽性能可调、耐化学腐蚀、易于加工成型、成本较低等优点，近年来受到人们的广泛关注，是电磁屏蔽材料的一个重要发展方向。

CN1654515A公开了一种复合梯度膜的制备方法，制成的材料两面电学性能差异明显。但是此种方法的制备过程中需要程序升温，比较复杂，并且制备出的材料仅一面具有绝缘性能。

CN102378561A公开了一种具有电磁屏蔽作用的覆盖膜及其制作方法，其包括绝缘基材层和环氧树脂复合材料层，通过向环氧树脂层中分散碳纳米管使其具有电磁屏蔽作用，但是在此方法的制备过程中需要对环氧树脂层进行固化，工艺较为复杂，并且制备出的材料仅一面具有绝缘性能。

CN102555375A公开了一种聚合物基电磁屏蔽薄膜或片材及其制备方法，该电磁屏蔽材料由绝缘层和导电层交替层状排列而成，具有较好的电磁屏蔽效果。但需要使用微层共挤出装置进行制备，使用的导电填料是二维的片状材料，并且制备出的材料受到制备工艺的限制，仅一面具有绝缘性能。

发明内容

本发明的目的是为了克服电磁屏蔽材料电阻率较低一面易引起仪器及设备内部短路的缺点，并同时提供较高的电磁屏蔽性能，从而提供了一种绝缘聚合物基电磁屏蔽材料。

本发明提供的绝缘聚合物基电磁屏蔽材料，其特征在于所述的电磁屏蔽材料采用多层结构；最外层是绝缘层，次外层是一层或两层组合而成的吸波型屏蔽层，中间层是反射型屏蔽层；绝缘层、吸波型屏蔽层和反射型屏蔽层的基体均为同一种聚合物；绝缘层中不添加导电填料，吸波型屏蔽层中添加吸波型的导电填料A，反射型屏蔽层中添加反射型的导电填料B；电磁屏蔽材料的表面电阻率不小于10¹³Ω。

本发明提供的绝缘聚合物基电磁屏蔽材料，其特征在于在制备次外层的吸波型屏蔽层时采用溶液流延法，所述流延法为一次流延或两次流延，采用两次流延时，第一次流延和第二次流延所使用的悬浮液所含导电填料A的种类相同或不同，当所述导电填料A的种类相同时，该导电填料A在第二次流延所使用的悬浮液中的浓度与在第一次流延所使用的悬浮液中的浓度不同。

本发明提供的绝缘聚合物基电磁屏蔽材料在制备吸波型屏蔽层而使用两次流延时，其特征在于悬浮液中使用同一种导电填料A时，当第二次流延后形成的吸波型屏蔽层紧贴反射型屏蔽层时，第二次流延所使用的悬浮液中导电填料A的浓度高于第一次流延时使用的导电填料A的浓度；当第二次流延后形成的吸波型屏蔽层紧贴绝缘层时，第二次流延所使用的悬浮液中导电填料A的浓度低于第一次流延时使用的导电填料A的浓度。

本发明提供的绝缘聚合物基电磁屏蔽材料，其特征在于所述的聚合物选自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚苯乙烯(PS)中的一种或它们的组合。

本发明中用于电磁屏蔽材料的吸波型屏蔽层中的导电填料A选自羰基铁粉、羰基镍粉、镍粉、镍锌铁氧体、锰锌铁氧体和钡系铁氧体中的一种或多种，优选羰基铁粉和镍锌铁氧体。用于反射型屏蔽层的导电填料B选自银粉、铜粉、镀银铜粉和镀银玻璃微珠中的一种，优选银粉和镀银铜粉。

上述导电填料A或B在各层中与该层的聚合物基料的质量之比为20～80％。