[发明专利]一种电磁屏蔽膜材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种电磁屏蔽膜材料及其制备方法，该方法包括(1)预处理基底，使其带上正电荷；(2)然后浸渍于具有电磁屏蔽功能的纳米材料溶液中，使其带上负电荷，待充分吸附后取出洗涤，得到中间组装物A；(3)再浸渍于导电高分子单体溶液中，待充分吸附后取出，并浸渍于氧化剂溶液中氧化聚合，使其带上正电荷，聚合结束后洗涤，得到中间组装物B；(4)多次重复步骤(2)和(3)，然后干燥即得；或者，步骤(1)中预处理使基底带上负电荷，同时将步骤(2)和(3)对调。本发明采用层层组装技术，制备工艺简单，生产成本低，制得的电磁屏蔽膜材料结构可控，厚度可调，对基底没有具体限制与要求，且导电性能好，屏蔽效能高。

技术领域

本发明涉及一种电磁屏蔽膜材料及其制备方法。

背景技术

电磁的运用在现代社会越来越广泛，给人们带来的便捷也越来越多，如家用的微波炉，个人用通讯设备，军用雷达等等。与此同时，电磁波引发的危害也不可忽视。电脑的普及，使得电脑病、电磁过敏症频频出现，长时间使用电脑之后，会感到身体疲劳、眼睛疲倦、肩痛、头痛、想睡、不安，严重时导致人的免疫机能下降、人体中的钙质减少、流产、视觉障碍，阻碍细胞分裂如癌、白血病、脑肿瘤等。不仅仅如此，电磁波泄露在军事领域的危害更是严重。在当今的战争中，高度信息化和电子化使飞机、坦克、战舰等所处的环境日益复杂。电磁干扰造成的严重后果更是不堪设想的，如信息被窃取，通讯瘫痪等。

电磁屏蔽材料主要是通过对电磁波的反射与吸收来达到对电磁波屏蔽的目的，其中被反射的电磁波由于未被真正的“耗散”，会对环境造成二次污染(在军事领域内这种被反射的电磁波更是会带来如信息泄露、雷达反侦察失效等严重的后果)，而被吸收的电磁波最终被材料转化为其他形式的能而“耗散”。所以吸波材料成为了电磁屏蔽材料研究中的热门课题。目前现有的电磁屏蔽织物制备方法包括以下几类：

(1)将防电磁辐射纤维(纱线)与常规纤维(纱线)混纺(织)：几种主要的防电磁辐射的纤维(纱线)有金属丝或金属纤维、本征导电聚合物纤维、含有纳米金属粉石墨炭黑的混纺丝等，还包括后来发展应用的的金属化纤维(纱线)，即通过涂层或镀层使纤维(纱线)包裹一层导电金属膜。这种方法的缺点是织物较重，同时生产本征导电聚合物纤维的成本高，含有纳米颗粒的混纺丝工艺难控制；

(2)镀金属织物：包括电镀、化学镀、真空磁控溅射等。不足之处在于电化学镀耗能大，对环境污染严重，而且生产所需设备和工艺要求复杂；

(3)电磁屏蔽涂层织物：选用具有电磁波吸收功能的涂层剂，经涂层整理、热处理后就可在织物表面包覆一层具有电磁波屏蔽的膜，达到电磁屏蔽的目的。经涂层处理后的织物不透气，手感差。

电磁屏蔽材料还包括填充导电纤维而制成的复合材料，如添加碳纤维，炭黑，超细石墨颗粒等。填充料在复合材料中的分散不均一导致材料性能不佳是这种方法主要的缺陷。

除上述电磁屏蔽材料外，目前现有技术也已报道可从产品结构角度来提高屏蔽性能，如采用不同的底层、中间层、表面层等类似三明治结构，利用不同材料各自的特殊性质达到具有电磁屏蔽功能的目的。然而，采用三明治结构的电磁屏蔽材料一般较厚，而且层与层之间的结合力不强，从而导致其在实际使用过程中失效。

而电磁屏蔽膜材料由于薄、轻、柔韧性好、膜结构稳定已成为近年电磁屏蔽材料的研究热点。中国发明专利CN201410095788公开了一种在基片上连续生产碳纳米管电磁屏蔽膜的方法，但该方法对设备要求高，操作复杂，且反应需在1100-1200℃下进行，不但生产成本高，而且对产品质量的精准控制也相对较难。因此，一种以低成本、可产业化的方式生产结构可调的电磁屏蔽膜材料亟待开发。

发明内容