[发明专利]碳纳米管/石墨烯/聚合物电磁屏蔽材料、其制法及应用

说明书

本发明公开了一种碳纳米管/石墨烯/聚合物电磁屏蔽材料、其制法及应用。所述的制备方法包括：对包含石墨烯和氧化的碳纳米管的混合分散液进行过滤处理，之后干燥，获得具有三维结构的氧化碳纳米管/石墨烯复合物；在保护性气氛中，对所述氧化碳纳米管/石墨烯复合物进行高温煅烧处理，获得三维碳纳米管/石墨烯复合物；以及以高分子聚合物前驱体对所述三维碳纳米管/石墨烯复合物进行浸渍处理，之后固化，获得碳纳米管/石墨烯/聚合物电磁屏蔽材料。本发明所获碳纳米管/石墨烯/聚合物电磁屏蔽材料具有轻质、耐腐蚀、耐氧化、耐高温、柔韧等特性，且屏蔽效能以吸收屏蔽为主，在电磁屏蔽领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种电磁屏蔽材料的制备方法，具体涉及碳纳米管和石墨烯的协同效应并与柔韧性的高分子聚合物结合的电磁屏蔽材料的制备方法及其应用，属电磁屏蔽材料生产技术和应用领域。

背景技术

目前从工业的设备、移动电子设备(约2GHz)、军用雷达设备等仪器产生的“看不见、闻不到、摸不着”电磁辐射已经成为严重的污染，这不仅会对人类的健康带来损害，也会影响电子设备的正常功能和寿命等。此外还会引起的信息的泄露、军用设备目标的暴露等问题。因此，电磁屏蔽技术已经成为了需要急迫发展的技术。传统的电磁屏蔽材料主要是金属，其好的电子导电性赋予了其高的电磁屏蔽效能，但是具有密度大、易受腐蚀和氧化等缺点。此外，金属基材料的屏蔽机理主要是反射，这造成在某些设备中电磁波将在金属表面多次反射。

因此寻求一种具有柔韧性的、屏蔽效能优异的电磁屏蔽材料的制备方法显得十分重要。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种柔韧性的碳纳米管/石墨烯/聚合物电磁屏蔽材料及其制备方法，从而克服了现有技术中的不足。

本发明的另一目的在于提供前述方法制备的碳纳米管/石墨烯/聚合物电磁屏蔽材料的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明实施例提供了一种碳纳米管/石墨烯/聚合物电磁屏蔽材料的制备方法，其包括：

对包含石墨烯和氧化的碳纳米管的混合分散液进行过滤处理，获得具有三维结构的氧化碳纳米管/石墨烯复合物；

在保护性气氛中，对所述氧化碳纳米管/石墨烯复合物进行高温煅烧处理，获得三维碳纳米管/石墨烯复合物；以及

以高分子聚合物前驱体对所述三维碳纳米管/石墨烯复合物进行浸渍处理，之后固化，获得碳纳米管/石墨烯/聚合物电磁屏蔽材料。

在一些实施例中，所述制备方法具体包括：在保护性气氛中，将所述氧化碳纳米管/石墨烯复合物置于管式炉中，并以5～20℃min^-1的速率升温至800～1200℃，高温煅烧处理0.5～4h，获得所述的三维碳纳米管/石墨烯复合物。

在一些实施例中，所述高分子聚合物前驱体包括聚二甲基硅氧烷、丁苯橡胶、硅橡胶和天然橡胶中的任意一种或两者以上的组合。

本发明实施例还提供了由前述方法制备的碳纳米管/石墨烯/聚合物电磁屏蔽材料。

进一步地，所述碳纳米管/石墨烯/聚合物电磁屏蔽材料的的导电率大于8S cm^-1，密度小于1.0g cm^-3，厚度为0.5～2.5mm。

进一步地，所述碳纳米管/石墨烯/聚合物电磁屏蔽材料的厚度在1mm时，X波段和Ku波段的电磁屏蔽效能均在65dB以上，且经过10000次重复弯折后的电磁屏蔽效能仍在60dB以上。

本发明实施例还提供了前述碳纳米管/石墨烯/聚合物电磁屏蔽材料于电磁屏蔽领域中的用途。

较之现有技术，本发明的有益效果在于：