[发明专利]一种协同增强电磁屏蔽薄膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种协同增强电磁屏蔽薄膜及其制备方法。该制备方法包括如下步骤：S1：将导电剂和海藻酸钠溶解、分散得导电屏蔽海藻酸钠功能性混合溶液，将磁性纳米材料和海藻酸钠溶解、分散得磁场屏蔽海藻酸钠功能性混合溶液；S2：分别将功能性混合溶液涂布于薄膜基底材料两侧，得到导电屏蔽功能层和磁场屏蔽功能层；S3：置于氯化钙溶液中进行交联固化，洗涤，干燥后即得所述协同增强电磁屏蔽薄膜。本发明制备的协同增强电磁屏蔽薄膜，表面的电场屏蔽功能层、磁场屏蔽功能层分布均匀，屏蔽效果协同增强性能优异；功能层黏附性好，不易龟裂、脱落，不易氧化，本发明从制备工艺、结构性能上满足了电磁屏蔽材料的发展趋势，具有广阔的发展前景。

技术领域

本发明属于电磁屏蔽涂料技术领域，具体涉及一种协同增强电磁屏蔽薄膜及其制备方法。

背景技术

随着社会的信息化，电力在社会生产和人类生活中的广泛应用和电子及通信技术的发展，导致电磁场、电磁波弥漫在人类的生存环境中，电磁干扰一般发生在频率为10KHz～10GHz的范围内，主要包括载频干扰(10KHz～300KHz)、射频、视频干扰(300KHz～300MHz)和部分微波干扰(30MHz～300GHz)，电磁干扰主要造成影响影响各种电子设备的正常运行，造成电磁信息泄密以及影响人体与生物体的健康。

电磁屏蔽主要用于高频下，要求屏蔽体具有良好的导电连续性，利用导电材料中产生的涡流，形成对外来电磁波的抵消作用，从而达到屏蔽的效果。材料的屏蔽效果与其相对电导率、磁导率、材料的厚度及入射电磁波频率密切相关。对不同类型的干扰，须采用不同的屏蔽材料来构成屏蔽体。常用的屏蔽材料大致可分为两类：一类为高导电性(即具有较高的电导率)材料，主要用于电场屏蔽和电磁屏蔽的场合，屏蔽作用主要由内部多次反射损耗决定，吸收损耗不是主要的；另一类为高导磁率材料，主要用于磁场屏蔽的场合，衰减主要由吸收损耗决定，内部多次反射损耗不是主要的。为了在较宽的频率范围内都具有良好的电磁屏蔽效果，应使反射损耗尽可能大，所以电磁屏蔽材料应具有较高的电导率和一定的厚度。

目前市场上的电磁屏蔽膜不仅结构复杂，而且功能单一，现有的涂附型电磁屏蔽材料技术中，存在涂料中金属粉末易氧化，涂层黏附力差，容易发生龟裂、剥落等情况，而且机械性能较差，功能单一。

银纳米材料因其优异的催化性能、光学性能、电学性能，表现出高透明度、低雾度、高导电性、韧性好的优异特性，最主要具有优异的柔韧性的银纳米线成为当下研究热点。透明导电薄膜是一种既能导电又在可见光范围内具有高透明率的一种薄膜，所以对于导电膜要两者兼顾，然而导电膜的导电性与透明度负相关，即膜厚度越大，相应导电性越好，可是透光度差，反之亦然。

另外，在交变电磁场中，同一空间中会同时有电场的和磁场的出现,对于这种情况,必须同时考虑两者的屏蔽。随着频率的变化，交变电磁场中的电磁干扰效应也有所区别，实际情况中应加以区分。

因此，开发一种透明度好，雾度低，导电性强，且可同时屏蔽电场和磁场的电磁屏蔽膜具有重要的研究意义和应用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中电磁屏蔽薄膜透明度、雾度和导电性能无法兼顾且主要用于磁场屏蔽的缺陷和不足，提供一种协同增强电磁屏蔽薄膜的制备方法。本发明提供的制备方法通过涂布方式可在透明基底上获得导电屏蔽功能层与磁场屏蔽功能层，厚度可控，导电剂或磁性纳米粒子分布均匀，实现透明度、雾度和导电性的兼顾及低成本生产；导电屏蔽功能层与磁场屏蔽功能层协同增效，可大大提高薄膜的电磁屏蔽效能；另外，借助海藻酸钠在氯化钙中的凝胶化作用，可以使得海藻酸钠交联，发生体积收缩，从而对内部的导电剂、磁性纳米材料产生内应力作用，使得导电剂之间和磁性纳米材料之间相互作用更强，提高导电性和堆积密度，最终再次提高电磁屏蔽效能和黏附性能。

本发明提供的协同增强电磁屏蔽薄膜表面的电场屏蔽功能层、磁场屏蔽功能层分布均匀，屏蔽效果协同增强性能优异；功能层黏附性好，不易龟裂、脱落，不易氧化；本发明从制备工艺、结构性能上满足了电磁屏蔽材料的发展趋势，具有广阔的发展前景。