[发明专利]一种三明治结构电磁屏蔽复合膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种三明治结构电磁屏蔽复合膜及其制备方法，属于电磁屏蔽材料技术领域。本发明通过静电纺丝方法能够促使Fe₃O₄和导电填料Ti₃C₂T_x沿聚乙烯醇电纺纤维的径向排列，增加导磁、导电通路形成的可能性，所制备的复合膜为上下层为磁性层、中间层为导电层的三明治结构，能够使电磁波在复合膜中经历“吸收‑反射‑再吸收”的过程，将Fe₃O₄和导电填料Ti₃C₂T_x集中在一层或多层，从而使Fe₃O₄/Ti₃C₂T_x的有效浓度显著提升，增加Ti₃C₂T_x纳米片间彼此搭接形成导电通路的可能性，有助于在较低Ti₃C₂T_x用量下迅速实现其完整导电通路的高效搭建，可在低填料用量下实现高的电磁屏蔽性能和力学性能。

技术领域

本发明涉及电磁屏蔽材料技术领域，尤其涉及一种三明治结构电磁屏蔽复合膜及其制备方法。

背景技术

Fe₃O₄是天然矿物中磁性最强的纳米颗粒，对电磁波具有优异的磁损耗性能，已被广泛用作聚合物基电磁屏蔽复合材料的电磁波吸收剂。然而磁性Fe₃O₄纳米颗粒的导电性能相对较差，易导致聚合物基电磁屏蔽复合材料的电导损耗受损，通常需要与导电填料相结合，通过电磁协同以达到较好的屏蔽效果。

传统的聚合物基电磁屏蔽复合膜主要是通过共混的方法将导电填料与聚合物基体复配，从而赋予其电磁屏蔽性能。然而简单共混的方法存在一定的局限性：在低导电填料含量下，随机分散的导电填料无法形成良好的导电通路，从而使得复合材料的电磁屏蔽性能较差。而高含量的导电填料填充虽然可以赋予复合材料令人满意的电磁屏蔽性能，却会引发复合材料加工困难、力学强度差等一系列新的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三明治结构电磁屏蔽复合膜及其制备方法，可在低填料用量下实现高电磁屏蔽性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种三明治结构电磁屏蔽复合膜的制备方法，包括以下步骤：

将Fe₃O₄磁性纳米颗粒和第一聚乙烯醇溶液混合，得到Fe₃O₄/PVA分散液；

将所述Fe₃O₄/PVA分散液进行第一静电纺丝，得到Fe₃O₄/PVA复合电纺纤维；

将Ti₃C₂T_x和第二聚乙烯醇溶液混合，得到Ti₃C₂T_x/PVA分散液；

将所述Ti₃C₂T_x/PVA分散液进行第二静电纺丝，得到Ti₃C₂T_x/PVA复合电纺纤维；

将所述Ti₃C₂T_x/PVA复合电纺纤维作为中间层，将所述Fe₃O₄/PVA复合电纺纤维分别作为上层和下层，依次进行铺层和热压，得到三明治结构电磁屏蔽复合膜。