一种图案化电磁屏蔽材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种图案化电磁屏蔽材料及其制备方法和应用，包括图案化电磁屏蔽层，所述图案化电磁屏蔽层的组成成分包括导电填料和树脂基材；其中，所述图案化电磁屏蔽层的孔隙率为10‑90％。本发明专利技术提供的图案化电磁屏蔽材料具有较优异的导电性能的同时具有可拉伸性，并且其透光性良好，电磁屏蔽效能较高。

【技术实现步骤摘要】
一种图案化电磁屏蔽材料及其制备方法和应用
本专利技术属于电磁屏蔽材料
，涉及一种图案化电磁屏蔽材料及其制备方法和应用，特别涉及一种可拉伸的图案化电磁屏蔽材料及其制备方法和应用。
技术介绍
随着电子和无线通讯器件在生活、生产中的广泛应用，电磁辐射和电磁干扰成为影响电子器件正常工作的重要因素，同时也是危害人体健康的新污染来源。为了减少或避免电磁干扰现象，利用电磁屏蔽原理来保护电子器件和人体健康变得越来越重要。目前，先进的精密电子设备已在国防军事、医疗卫生、工业生产等领域广泛应用，包括雷达显示、导航系统、精密仪表、触摸屏等电子设备的观察窗口都需要使用透明电磁屏蔽材料。由于透明电磁屏蔽材料在实际应用中要求既需要满足高透光性，又要具备高的电磁屏蔽效能，这对透明电磁屏蔽材料体系的研究和应用带来了巨大的困难。目前透明电磁屏蔽材料普遍采用金属网栅结构作为屏蔽层，包括镍、铜、不锈钢等金属材料，这些金属网栅结构的透明电磁屏蔽材料通常是刚性，只能弯曲形变，但无法实现拉伸形变，而且受外界环境的影响容易受到腐蚀而失效。而柔性电子器件的发展与应用要求电磁屏蔽材料具备一定的可拉伸性；金属网栅透明电磁屏蔽材料因无法满足柔性电子器件和柔性集成电路的大形变要求而无法直接应用。CN102291971A公开了一种柔性采光电磁屏蔽窗，包括一柔性金属网，在金属网的四周叠加一柔性金属屏蔽布布框，金属网的两面复合柔性透明胶片，该专利申请提供的电磁屏蔽窗可以一定程度上解决电磁屏蔽材料的透光性问题，但是其无法应用于一些对材料要求较严的电磁屏蔽领域，应用范围较窄，并且成本较高。CN102848610A公开了一种电磁屏蔽材料，其包括一基材层及一熔固于所述基材层内的金属丝网，所述基材层由柔性且具有电磁屏蔽功能的材料制成，所述金属丝网由多根金属丝编织成网格状，所述基材层由聚乙烯、聚酯、尼龙、聚氯乙烯中的一种或几种制成。该专利申请提供的电磁屏蔽材料虽然具有较好的透光性，但是其是在损失了电磁屏蔽性能的前提下保证了透光性，也不利于实际应用。因此，需要提供一种可以同时兼顾透光性、电磁屏蔽效能以及拉伸性能的电磁屏蔽材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种图案化电磁屏蔽材料及其制备方法和应用，本专利技术提供的图案化电磁屏蔽材料具有较优异的导电性能的同时具有可拉伸性，并且其透光性良好，电磁屏蔽效能较高。为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种图案化电磁屏蔽材料，包括图案化电磁屏蔽层，所述图案化电磁屏蔽层的组成成分包括导电填料和树脂基材。其中，所述图案化电磁屏蔽层的孔隙率为10-90％，例如15％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％等。本专利技术特异性的选择孔隙率为10-90％的图案化电磁屏蔽层，在此范围内，图案化电磁屏蔽层既具有较高的电磁屏蔽效能，又具有较好的透光性；若孔隙率过大，则电磁屏蔽效能较小；若孔隙率较小，则电磁屏蔽层的透光性较差。在本专利技术中，所述图案化电磁屏蔽层具有通孔，所述孔隙率指的是通孔的体积占所述图案化电磁屏蔽层总体积的百分比。优选地，所述图案化电磁屏蔽层具有多边形通孔和/或圆形通孔。本专利技术指的是所述通孔具有多边形结构和/或圆形结构。优选地，所述图案化电磁屏蔽层具有呈阵列排布的至少两个多边形通孔和/或圆形通孔。本专利技术所述的多边形包括规则多边形以及不规则多边形，示例性的，规则多边形包括三角形、长方形、正方形、五边形、六边形等；而不规则多边形指的是，至少一条边为弧线、波浪线、曲线等不规则形状，例如扇形等，在本专利技术中，统称为多边形。在本专利技术中，所述多边形通孔和/或圆形通孔的最大尺寸为50-2000μm，例如100μm、200μm、500μm、800μm、1000μm、1200μm、1500μm、1800μm、1900μm等。在本专利技术中，所述最大尺寸指的是在所述多边形通孔和/或圆形通孔中，任意两点连线的最大长度为最大尺寸，例如圆形的最大尺寸为直径，正方形的最大尺寸为对角线长度等。优选地，任意相邻两个圆形通孔的中心的距离为50-500μm，例如80μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm等。优选地，任意相邻两个多边形通孔的中心的距离为50-2000μm，例如100μm、200μm、500μm、800μm、1000μm、1200μm、1500μm、1800μm、1900μm等。优选地，所述多边形通孔和/或圆形通孔的线宽为10-500μm，例如20μm、50μm、80μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm等。在本专利技术中，所述多边形通孔和/或圆形通孔的线宽指的是：形成多边形通孔和/或圆形通孔的边长的宽度，边长可以为同一宽度，例如，通孔的形状为正方形；也可以为不同的宽度，例如通孔的形状为不规则多边形或者圆孔时。本专利技术只要保证所有的边长的线宽在本专利技术的限定范围内即可。在本专利技术中，所述导电填料选自金属填料和/或碳材料类填料。优选地，所述金属填料选自银粉、铜粉、镍粉、铁粉、铝粉、锌粉或锡粉中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述碳材料类填料选自石墨、石墨烯、碳纤维、炭黑或碳纳米管中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述树脂基材选自聚氨酯、硅橡胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚酰亚胺或聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选聚氨酯、硅橡胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯或聚酰亚胺中的任意一种或至少两种的组合。本专利技术以金属填料或碳系填料作为导电组分，以柔性高分子材料作为基体制备聚合物导电复合材料，将其通过印刷、沉积等技术制备成图案化结构的电磁屏蔽层，在可以提高电磁屏蔽层的可拉伸性的同时可以改善材料抗腐蚀性，并且保持了较高的电导率和电磁屏蔽性能，同时图案化的结构也提供了一定的透光性，可满足电磁屏蔽材料对于透光性要求以及柔性电子器件的电磁屏蔽要求。优选地，以所述图案化电磁屏蔽材料的总质量计，所述导电填料的含量为20-90％，例如30％、40％、50％、60％、70％、80％等。优选地，所述导电填料为金属填料，以所述图案化电磁屏蔽材料的总质量计，所述导电填料的含量为85％。优选地，所述导电填料为炭黑类填料，以所述图案化电磁屏蔽材料的总质量计，所述导电填料的含量为30％。优选地，所述导电填料为碳纤维和/或碳纳米管，以所述图案化电磁屏蔽材料的总质量计，所述导电填料的含量为40％。优选地，还包括设置于所述图案化电磁屏蔽层一侧的柔性基底层。优选地，所述柔性基底层的组成成分包括聚二甲基硅氧烷、聚氨酯、硅橡胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯或聚酰亚胺中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述图案化电磁屏蔽层的厚度为5-100μm，例如1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图案化电磁屏蔽材料，其特征在于，包括图案化电磁屏蔽层，所述图案化电磁屏蔽层的组成成分包括导电填料和树脂基材；/n其中，所述图案化电磁屏蔽层的孔隙率为10-90％。/n

【技术特征摘要】
1.一种图案化电磁屏蔽材料，其特征在于，包括图案化电磁屏蔽层，所述图案化电磁屏蔽层的组成成分包括导电填料和树脂基材；
其中，所述图案化电磁屏蔽层的孔隙率为10-90％。


2.根据权利要求1所述的图案化电磁屏蔽材料，其特征在于，所述图案化电磁屏蔽层具有多边形通孔和/或圆形通孔；
优选地，所述图案化电磁屏蔽层具有呈阵列排布的至少两个多边形通孔和/或圆形通孔。


3.根据权利要求2所述的图案化电磁屏蔽材料，其特征在于，所述多边形通孔和/或圆形通孔的最大尺寸为50-2000μm；
优选地，任意两个相邻的圆形通孔的中心的距离选自50-500μm；
优选地，任意两个相邻的多边形通孔的中心的距离选自50-2000μm；
优选地，所述多边形通孔和/或圆形通孔的线宽为10-500μm。


4.根据权利要求1-3中的任一项所述的图案化电磁屏蔽材料，其特征在于，所述导电填料选自金属填料和/或碳材料类填料；
优选地，所述金属填料选自银粉、铜粉、镍粉、铁粉、铝粉、锌粉或锡粉中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述碳材料类填料选自石墨、石墨烯、碳纤维、炭黑或碳纳米管中的任意一种或至少两种的组合。


5.根据权利要求1-4中的任一项所述的图案化电磁屏蔽材料，其特征在于，所述树脂基材选自聚氨酯、硅橡胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚酰亚胺或聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选聚氨酯、硅橡胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯或聚酰亚胺中的任意一种或至少两种的组合。...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡友根，刘学斌，雷作敏，朱朋莉，赵涛，孙蓉，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44