[发明专利]高频电磁干扰（EMI）复合材料

说明书

本发明描述了电磁干扰(EMI)屏蔽复合材料及其制备方法。提供包含交联碳纳米管(CNT)和聚合物封装材料的碳纳米结构(CNS)填料，其中碳纳米管被聚合物封装材料封装。处理CNS填料以去除聚合物封装材料的至少一部分。在去除聚合物封装材料之后，将CNS填料与可固化基质材料混合，以获得EMI屏蔽复合材料。在一些情况下，聚合物封装材料的去除导致复合材料的介电极化特性减弱。

技术领域

本公开涉及高频电磁干扰(EMI)复合材料及其制备方法。

背景技术

电子设备和/或辐射源的电磁干扰(EMI)屏蔽是设备可靠运行中的重要考虑因素。EMI屏蔽可通过电磁(EM)波的反射、波的吸收或两者来实现。使用高导电金属片(被称为EM屏蔽罩)来反射不期望的EM 波是最常见的。然而，在某些情况下，反射EM波是不够的或可引起另外的问题。这导致需要提供用于吸收EM波(尤其是在较高频率状况中，如1GHz至40GHz或1GHz至80GHz)的EMI屏蔽材料和方法。

发明内容

简而言之，在一方面，本公开描述包括提供碳纳米结构(CNS)填料的方法，该碳纳米结构填料包含多个交联碳纳米管和一种或多种聚合物封装材料。碳纳米管至少部分地被一种或多种聚合物封装材料封装。从CNS填料中去除聚合物封装材料的至少一部分。在去除聚合物封装材料之后，将CNS填料分散在可固化基质材料中，以获得电磁干扰(EMI) 屏蔽复合材料。

在另一方面，本公开描述调整初始EMI屏蔽复合材料的性能的方法。初始EMI屏蔽复合材料包含碳纳米结构(CNS)填料和基质材料。 CNS填料分布在基质材料内。CNS填料包含多个交联碳纳米管和封装至少一些碳纳米管的聚合物封装材料。方法包括：提供包含碳纳米管和聚合物封装材料的CNS填料，用溶剂处理CNS填料以从CNS填料中去除聚合物封装材料的至少一部分，以及在去除聚合物封装材料之后将CNS 填料与基质材料混合以获得改性的EMI屏蔽复合材料。改性的EMI屏蔽复合材料包含约0.1重量％至约5重量％的分散在基质材料中的经处理的CNS填料。

在本公开的示例性实施方案中获得了各种出乎意料的结果和优点。本公开的示例性实施方案的一个此类出乎意料的结果是，通过处理CNS 填料来从CNS填料中去除聚合物封装材料降低了包含经处理的CNS填料的复合材料的介电极化(并因此降低了介电常数值)。在文献中熟知的是，导电填料上的电绝缘聚合物封装材料将降低介电极化，从而导致介电常数值(ε’和ε”值)的降低。

对本公开的示例性实施方案的各个方面和优点进行了汇总。上文的发明内容并非旨在描述本公开的当前某些示例性实施方案的每个例示的实施方案或每种实施方式。下面的附图和具体实施方式更特别地举例说明使用本文所公开的原理的某些优选实施方案。

附图说明

结合附图来考虑本公开的各种实施方案的以下详细说明可更全面地理解本公开，其中：

图1是根据一个实施方案的用于制备EMI屏蔽复合材料的方法的流程图。

图2示出实施例1的测试结果，其示出了介电常数对频率的实部和虚部的曲线图。

图3示出实施例2的测试结果，其示出了介电常数对频率的实部和虚部的曲线图。

图4示出实施例1的测试结果，其示出了磁导率对频率的实部和虚部的曲线图。

在附图中，类似的附图标号指示类似的元件。虽然可不按比例绘制的以上附图示出了本公开的各种实施方案，但还可以想到如在具体实施方式中所指出的其它实施方案。在所有情况下，本公开都通过示例性实施方案的表示而非通过表述限制来描述当前公开的公开内容。应当理解，本领域的技术人员可设计出许多其它修改和实施方案，这些修改和实施方案落在本公开的范围和实质内。

具体实施方式