[发明专利]一种电磁屏蔽用羧基丁腈橡胶复合膜的制备方法

说明书

本发明涉及功能材料制备技术领域，特别是指一种电磁屏蔽用羧基丁腈橡胶复合膜的制备方法。本发明首先将纳米碳黑、羧基丁腈橡胶乳液及聚氮丙啶交联剂溶液进行混合，涂膜后浸入含有硫酸铜的溶液中进行固化，成型后在硫酸铜溶液中加入硫代硫酸钠水溶液，升温采用化学浴法反应生成硫化铜，最终得到电磁屏蔽用羧基丁腈橡胶复合膜。此法制备的硫酸铜不仅在丁腈橡胶表面上生长，而且在内部也生长聚合，以致形成的硫酸铜不仅能覆盖丁腈橡胶基体膜表面，而且还贯穿到膜的内部，真正完成了硫化铜的有效吸附，使复合材料具有优良的电磁屏蔽性能。

技术领域

本发明涉及功能材料制备技术领域，特别是指一种电磁屏蔽用羧基丁腈橡胶复合膜的制备方法。

背景技术

随着电子工业的迅速发展以及各种商用、家用通讯设备和电子产品的日益普及，这些产品所产生的电磁波辐射将空间充斥了不同波长和频率的电磁波，使电磁辐射污染越来越严重。电磁辐射不仅会对广播电视等通讯设备产生干扰，还会影响人体健康，人体长期暴露在电磁辐射环境中，神经系统、心血管系统、内分泌系统、生殖系统、免疫系统等都会受到不同程度的伤害。电磁辐射污染已经引起了世界各国的重视，很多国家和国际组织都先后制定了一系列屏蔽电磁波的标准和法规，如美国联邦通讯委员会的FCC规定、德国电气技术协会的VDE规定、国际电气标准委员会的CISPR国际标准等。

聚合物因其具有耐腐蚀、质轻、优良力学以及易加工等特性，在人们的生产与生活中的应用愈发广泛。近年来随着能源、电子等领域的迅猛发展，人们对具有导电和导热等功能特性的聚合物材料需求越来越大。然而除少数聚合物本身具有导电性外，多数聚合物是电与热的绝缘体，聚合物本身已经不能满足多功能性的需求，开发具有导电导热和电磁屏蔽等功能性的聚合物复合材料是摆在科研工作者面前的重要课题。通过填充功能性纳米填料制备聚合物功能复合材料具有成本低、开发周期短、易于推广等优点，在国内外受到广泛关注。

电磁屏蔽材料可分为涂覆型结构型和填充型等，填充型屏蔽材料是指由高分子基体填料和其它添加剂组成的复合材料。按照添加剂的不同可分为金属系屏蔽材料和碳系屏蔽材料。功能纳米填料不仅能够为聚合物提供多功能特性，还对聚合物具有一定的增强作用，然而单纯加入这些纳米填料通常需要很高的填充量，不利于复合材料的加工成型，同时多数纳米填料具有刚性，会大大降低复合材料的韧性。与传统电磁屏蔽填料相比，碳黑填料具有密度小、强度高、耐高温、电学性能好等特点，电磁屏蔽领域具有应用优势。但是，由于碳黑导电填料属于半导体，所形成的涂料的导电率小于金属类填料形成的导电涂料，屏蔽效果较差。因此，如何在获得高导电导热性能的同时，通过特定内部结构形成填料网络、减小填料用量，是我们亟待解决的难题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种电磁屏蔽用羧基丁腈橡胶复合膜的制备方法，采用这种得到的材料具有良好的电磁屏蔽性能及柔性。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种电磁屏蔽用羧基丁腈橡胶复合膜的制备方法，步骤如下：

（1）将纳米碳黑加入到聚氮丙啶交联剂水溶液中，在60-90℃搅拌2-3h，得到纳米碳黑/聚氮丙啶交联剂混合溶液；

（2）将步骤（1）得到的纳米碳黑/聚氮丙啶交联剂混合溶液加入到羧基丁腈橡胶乳液中，在60-80℃搅拌2-3h，得到碳黑/聚氮丙啶交联剂/羧基丁腈橡胶共混液，静置脱泡制得聚合物铸膜液；

（3）将步骤（2）得到的聚合物铸膜液流延到玻璃板上，用刮刀刮成厚度为600-1200微米的液膜，将带有液膜的玻璃板浸入五水硫酸铜水溶液中，在10℃-40℃浸泡1-4小时后，加入硫代硫酸钠水溶液，升温至75℃-95℃反应0.5-4小时，取出共混膜后用水漂洗、烘干后得到电磁屏蔽用羧基丁腈橡胶复合膜。

所述步骤（1）中纳米碳黑与聚氮丙啶交联剂水溶液的质量比为（5-15）：（85-95），聚氮丙啶交联剂水溶液的质量浓度为40-80％。