本發(fā)明涉及電磁屏蔽聚酰亞胺薄膜,具體是指一種電磁屏蔽聚酰亞胺薄膜及其制備方法。
背景技術(shù):
1、隨著5g通信市場的快速發(fā)展,越來越多的通信設(shè)備和電子設(shè)備滲透到社會的各個角落,為人類的日常生活提供了巨大便利。
2、人們在充分享受現(xiàn)代生活便利、舒適的同時,也在承受著電磁輻射(電磁輻射是指電場和磁場的交互變化所產(chǎn)生的電磁波向空中發(fā)射或泄露的現(xiàn)象)所帶來的越來越嚴(yán)重的危害,并引發(fā)了一系列的社會問題與環(huán)境問題,諸如電子元器件之間的電磁干擾、電磁信息泄露以及電磁波對人體的危害。因此,為健康、數(shù)據(jù)安全以及設(shè)備正常運轉(zhuǎn)考慮,需要研發(fā)出能夠吸收或屏蔽電磁波的高性能材料以消除電磁輻射造成的危害。
3、傳統(tǒng)的電磁屏蔽材料多為含金屬夾層或摻雜金屬顆粒的諸多金屬材料,而金屬價格昂貴、重量大、易腐蝕,并不符合下一代電子元器件對柔性、高電磁屏蔽性能、輕量化的要求,因此采用高分子復(fù)合材料代替金屬基電磁屏蔽材料。
4、聚酰亞胺薄膜是一類以聚酰亞胺環(huán)為主體的高性能聚合物,具備優(yōu)異的耐高溫、耐輻射性能、力學(xué)性能及耐溶劑性能,但由于聚酰亞胺薄膜的絕緣屬性,其自身對電磁波幾乎沒有屏蔽性能。因此,如何在聚酰亞胺薄膜基體中構(gòu)建良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)并賦予聚酰亞胺薄膜優(yōu)良的電磁屏蔽性能,成為擴展聚酰亞胺薄膜在電磁屏蔽領(lǐng)域應(yīng)用的重中之重。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是,克服以上技術(shù)缺陷,提供一種具有電磁屏蔽功能聚酰亞胺薄膜及其制備方法,制備的聚酰亞胺薄膜具有良好的電磁屏蔽功能。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:一種電磁屏蔽聚酰亞胺薄膜的制備方法,包括以下步驟:
3、s1:制備聚酰胺酸樹脂溶液;
4、s2:制備導(dǎo)電漿料;
5、s3:將s2中制得的導(dǎo)電漿料加入到聚酰胺酸樹脂溶液中攪拌得到改性的聚酰胺酸溶液;
6、s4:將s3中得到的聚酰胺酸溶液抽濾、真空脫泡后,將其均勻擠壓流涎涂覆于不銹鋼帶的表面干燥成膠膜;
7、s5:對s4中得到的膠膜熱亞胺化,并進行縱向拉伸、橫向拉伸后得到具有電磁屏蔽功能聚酰亞胺薄膜。
8、優(yōu)選的,所述s1中聚酰胺酸樹脂溶液通過取芳香族二胺溶液包括取二胺和極性非質(zhì)子溶劑混合并充分溶解,在惰性氣體氛圍下加入通用芳香族二胺單體粉末,在低溫下攪拌形成芳香族二胺溶液,取通用芳香族二酐單體粉末在低溫下攪拌加入芳香族二胺溶液內(nèi)并充入惰性氣體保護,通過縮聚反應(yīng)制得。
9、優(yōu)選的,所述二胺和二酐的摩爾比為1:0.8~1.5;縮聚溫度為-10℃~10℃。
10、優(yōu)選的,所述通用芳香族二胺為4,4-二氨基二苯醚、對苯二胺、4,4-二氨基二苯基甲烷、2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷中的一種或兩種;
11、通用芳香族二酐為均苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-聯(lián)苯四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐、4,4'-聯(lián)苯醚二酐、4,4'-(六氟異丙烯)二酞酸酐中的一種或兩種;
12、極性非質(zhì)子溶劑是二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺中的一種或兩種。
13、優(yōu)選的,所述s2中導(dǎo)電漿料包括選用導(dǎo)電填料添加至極性非質(zhì)子溶劑中分散均勻,制備為導(dǎo)電漿料。
14、優(yōu)選的,所述導(dǎo)電填料為三維石墨烯、碳納米管、螺旋碳纖維、銀納米線中的一種或兩種。
15、優(yōu)選的,所述s3中還需加入極性非質(zhì)子溶劑調(diào)節(jié)控制粘度,粘度范圍在5pa·s~100pa·s,攪拌時長為2~4h。
16、優(yōu)選的,所述s4中流涎干燥溫度為150~200℃,流涎速度為3~6m/min。
17、優(yōu)選的,所述s5中熱亞胺化具體為100~450℃進行梯度升溫,其中縱向拉伸的比例為1:1.1~1.2,橫向拉伸的比例為1:1.1~1.3。
18、本發(fā)明另一方面公開了一種電磁屏蔽聚酰亞胺薄膜,包括聚酰胺酸樹脂溶液和導(dǎo)電漿料,導(dǎo)電填料重量占聚酰亞胺樹脂固體重量的1%~50%,電磁屏蔽效果為70~80db,工作溫度可達到510℃。
19、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于:本發(fā)明提供的摻雜有導(dǎo)電填料的聚酰亞胺復(fù)合薄膜具有良好的電磁屏蔽性能且主要以吸收方式實現(xiàn)電磁屏蔽,具有良好的熱穩(wěn)定性并具較佳的耐高溫及阻燃性,電磁屏蔽效果達到70~80db的高遮蔽率,可承受的工作溫度可達到510℃,可應(yīng)用于電磁屏蔽元件或?qū)щ娫?,并且聚酰亞胺?fù)合薄膜的制備方法操作簡單,可規(guī)?;a(chǎn)。
1.一種電磁屏蔽聚酰亞胺薄膜的制備方法,其特征在于:包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁屏蔽聚酰亞胺薄膜的制備方法,其特征在于:所述s1中聚酰胺酸樹脂溶液通過取芳香族二胺溶液包括取二胺和極性非質(zhì)子溶劑混合并充分溶解,在惰性氣體氛圍下加入通用芳香族二胺單體粉末,在低溫下攪拌形成芳香族二胺溶液,取通用芳香族二酐單體粉末在低溫下攪拌加入芳香族二胺溶液內(nèi)并充入惰性氣體保護,通過縮聚反應(yīng)制得。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電磁屏蔽聚酰亞胺薄膜的制備方法,其特征在于:所述二胺和二酐的摩爾比為1:0.8~1.5;縮聚溫度為-10℃~10℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電磁屏蔽聚酰亞胺薄膜的制備方法,其特征在于:所述通用芳香族二胺為4,4-二氨基二苯醚、對苯二胺、4,4-二氨基二苯基甲烷、2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷中的一種或兩種;
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁屏蔽聚酰亞胺薄膜的制備方法,其特征在于:所述s2中導(dǎo)電漿料包括選用導(dǎo)電填料添加至極性非質(zhì)子溶劑中分散均勻,制備為導(dǎo)電漿料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電磁屏蔽聚酰亞胺薄膜的制備方法,其特征在于:所述導(dǎo)電填料為三維石墨烯、碳納米管、螺旋碳纖維、銀納米線中的一種或兩種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁屏蔽聚酰亞胺薄膜的制備方法,其特征在于:所述s3中還需加入極性非質(zhì)子溶劑調(diào)節(jié)控制粘度,粘度范圍在5pa·s~100pa·s,攪拌時長為2~4h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁屏蔽聚酰亞胺薄膜的制備方法,其特征在于:所述s4中流涎干燥溫度為150~200℃,流涎速度為3~6m/min。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁屏蔽聚酰亞胺薄膜的制備方法,其特征在于:所述s5中熱亞胺化具體為100~450℃進行梯度升溫,其中縱向拉伸的比例為1:1.1~1.2,橫向拉伸的比例為1:1.1~1.3。
10.一種電磁屏蔽聚酰亞胺薄膜,其特征在于:包括使用權(quán)利要求1-9任一所述的電磁屏蔽聚酰亞胺薄膜的制備方法,所述電磁屏蔽聚酰亞胺薄膜包括聚酰胺酸樹脂溶液和導(dǎo)電漿料,導(dǎo)電填料重量占聚酰亞胺樹脂固體重量的1%~50%,電磁屏蔽效果為70~80db,工作溫度達到510℃。