[发明专利]利用导电纳米纤维构筑的柔性复合电磁屏蔽薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种利用导电纳米纤维构筑的柔性复合电磁屏蔽薄膜，其特征在于：利用纳米纤维表面自聚合聚多巴胺的粘附作用，将硝酸银与氨水形成的银氨络合物锚定于纳米纤维的表面，并利用碱性条件下葡萄糖的强还原作用，在银氨络合物中还原出金属银；采用无电沉积的方法，在纳米纤维表面形成均匀的纳米银颗粒，得到NF-PDA@Ag复合导电纳米纤维；然后将导电纳米纤维压滤成膜，最后在模压机的作用下使金属纳米银颗粒致密化，形成具有紧密连接导电网络的柔性自支撑电磁屏蔽薄膜。

2.根据权利要求1所述利用导电纳米纤维构筑的柔性复合电磁屏蔽薄膜，其特征在于：所述纳米纤维是纤维素纳米纤维、甲壳素纳米纤维、芳纶纳米纤维、碳纳米纤维、聚对苯撑苯并二噁唑纳米纤维中的至少一种；所述纳米纤维直径不高于100nm。

3.根据权利要求1所述利用导电纳米纤维构筑的柔性复合电磁屏蔽薄膜，其特征在于：利用聚多巴胺的金属键合作用结构和高粘附性作用结构将银氨络合物锚定于纳米纤维表面。

4.根据权利要求1所述利用导电纳米纤维构筑的柔性复合电磁屏蔽薄膜，其特征在于：采用无电沉积的方法，在碱性条件下，以强还原性的葡萄糖为还原剂，在纳米纤维表面上原位还原出金属纳米银颗粒并均匀沉积于纤维表面。

5.根据权利要求1所述利用导电纳米纤维构筑的柔性复合电磁屏蔽薄膜，其特征在于：采用压滤成膜法，将纳米纤维沉积液在压强1-2MPa范围内快速脱水，通过模压成型法，在压强不低于10MPa下保持至少60s，使纳米纤维薄膜致密化，获得适用于电磁干扰屏蔽的导电纳米纤维薄膜。

6.根据权利要求1所述利用导电纳米纤维构筑的柔性复合电磁屏蔽薄膜，其特征在于：所述银氨络合物的阳离子为[Ag(NH₃)₂]⁺ 。

7.一种权利要求1所述利用导电纳米纤维构筑的柔性复合电磁屏蔽薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.将聚多巴胺改性纳米纤维分散在去离子水中，超声分散得到纳米纤维和聚多巴胺的总质量百分比浓度不低于0.1wt％的纳米纤维-聚多巴胺悬浮液；

b.将硝酸银加入去离子水混合至完全溶解，逐滴加入氨水，当黄色沉淀逐渐消失后，形成含有银氨络合物[Ag(NH₃)₂]⁺离子的无色透明溶液；

c.将在所述步骤a中制备的纳米纤维-聚多巴胺悬浮液与在所述步骤b中制备的含有银氨络合物[Ag(NH₃)₂]⁺离子的溶液进行超声混合，超声时间为30～60min，得到分散均匀的纳米纤维-聚多巴胺与银氨络合物混合分散液；

d.称取氢氧化钠与葡萄糖，在烧杯中加去离子水混合，室温磁力搅拌至少5min，得到无色透明的无色溶液；

e.将在所述步骤d制备的无色透明溶液加入到在所述步骤c中制备的纳米纤维-聚多巴胺与银氨络合物混合分散液中，磁力搅拌60～90min，得到银灰色分散液；

f.将在所述步骤e中制备的银灰色分散液进行超声分散处理至少30min，得到分散均匀的NF-PDA@Ag悬浮溶液；

g.将在所述步骤f中制备的NF-PDA@Ag悬浮溶液加入压滤成膜机中，调节压强1-2MPa，压滤至不再有滤液流出，取出滤饼，在不低于60℃的鼓风式烘箱中进行干燥；

h.将在所述步骤g中干燥后的滤饼置于模压机中，调节压力为不低于10MPa，保持模压时间至少60s，得到用于电磁干扰屏蔽的柔性导电复合纳米纤维薄膜。

8.根据权利要求7所述利用导电纳米纤维构筑的柔性复合电磁屏蔽薄膜的制备方法，其特征在于：在所述步骤a中，将72mg聚多巴胺改性纳米纤维分散在不超过40mL去离子水中，超声分散得到纳米纤维和聚多巴胺的总质量百分比浓度不低于0.1wt％的纳米纤维-聚多巴胺悬浮液；

或者，在所述步骤b中，将1000mg硝酸银加入不超过10mL去离子水混合至完全溶解，逐滴加入至少3mL氨水，当黄色沉淀逐渐消失后，形成含有银氨络合物[Ag(NH₃)₂]⁺离子的无色透明溶液；

或者，在所述步骤d中，称取50mL的摩尔浓度不低于0.2M氢氧化钠溶液与2000mg葡萄糖，在烧杯中加去离子水混合，室温磁力搅拌至少5min，得到无色透明的无色溶液；

或者，在所述步骤e中，将在所述步骤d制备的无色透明溶液加入到在所述步骤c中制备的纳米纤维-聚多巴胺与银氨络合物混合分散液中，磁力搅拌60～70min，得到银灰色分散液；

或者，在所述步骤f中，将在所述步骤e中制备的银灰色分散液进行超声分散处理至少30-40min，得到分散均匀的NF-PDA@Ag悬浮溶液。