本发明专利技术公开一种制备高透明柔性电磁屏蔽薄膜的简易工艺，即通过选择强挥发性良分散剂，将银纳米线分散液和聚合物弹性体溶液依次倒入模具中干燥，经真空高温加压退火得到高透明的柔性电磁屏蔽薄膜。本发明专利技术采用的溶剂挥发
【技术实现步骤摘要】
一种制备高透明柔性电磁屏蔽薄膜的简单工艺
[0001]本专利技术属于高分子复合材料
，涉及一种高透明度柔性电磁屏蔽薄膜的简易工艺。
技术介绍
[0002]随着现代社会的发展，特别是5G时代的即将来临，电磁辐射污染越来越严重，它不仅会出现故障并干扰附近的其他电子设备，还会危及人类健康，已经成为一个严重的社会问题。目前，解决电磁辐射问题的主要方法是通过吸收或反射的方式对电磁波进行屏蔽。为了获得电磁屏蔽效能优异的柔性电磁屏蔽材料，通常需要将导电填料或磁性填料，例如，金属纳米材料、Fe3O4、碳纳米管、石墨烯等与柔性聚合物基体复合。一般来说，绝大多数柔性聚合物基体既无磁性又绝缘，但基体内部的导电填料或磁性填料可通过构建功能网络来吸收或反射电磁波，进而实现电磁屏蔽功能，并且导电填料或磁性填料的含量越高，功能网络越密实，复合材料的电磁屏蔽效能越高。然而，过高含量的导电填料或磁性填料会导致复合材料的力学性能下降、柔韧性降低，并且透光率降低。因此，如何通过简单的工艺制备在保证高透明下屏蔽效能仍能达到较高优异的柔性电磁屏蔽材料是一个较大的挑战。
技术实现思路
[0003]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种制备高透明柔性电磁屏蔽薄膜的简易工艺，所获得柔性电磁屏蔽薄膜具有优异的力学性能、较高的透明度、良好的电磁屏蔽效能以及良好的应变传感性能。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的解决方案是：
[0005]一种高透明柔性电磁屏蔽薄膜的制备方法，电磁屏蔽膜的厚度为0.05～0.2mm，包括下列步骤：
[0006]步骤(1)、制备长径比为2000
‑
3000的银纳米线(AgNWs)，使用蒸馏水、无水乙醇和丙酮交叉重复离心清洗多次，然后储存于无水乙醇中，得到AgNWs分散液；
[0007]其中AgNWs分散液中AgNWs与无水乙醇的质量比为1：1
‑
1：6；
[0008]作为优选，AgNWs与无水乙醇的质量比为1：4；
[0009]作为优选，银纳米线(AgNWs)的制备过程是以硝酸银(AgNO3)为银源，以乙二醇为还原剂，在高温封闭条件下，添加Fe+、Cu+等金属离子使银粒子进行适度地生长制备得到；Fe+选用四氧化三铁，Cu+选用氯化铜；
[0010]作为优选，AgNWs的长径比为2000
‑
2500；
[0011]作为优选,离心清洗的转速为4000
‑
5500r/min，时间为10
‑
30min；
[0012]步骤(2)、将干燥的热塑性弹性体溶解在四氢呋喃(THF)溶剂中，常温搅拌，获得质量含量为10％
‑
90％的透明弹性体溶液；
[0013]作为优选，所述热塑性弹性体为热塑性聚氨酯(TPU)、苯乙烯
‑
乙烯
‑
丁烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物SEBS、聚二甲基硅氧烷PDMS中的一种。
[0014]作为优选，搅拌时间为2
‑
6h，搅拌速率为600～800r/min；
[0015]步骤(3)、将步骤(1)AgNWs分散液离心，取沉淀并加入二氯甲烷，搅拌后倒入模具中，静置挥发干燥，得到AgNWs的导电网络薄膜；其中二氯甲烷的用量与AgNWs分散液中无水乙醇相同；
[0016]作为优选，静置时间为1
‑
24h；
[0017]步骤(4)、将步骤(2)弹性体溶液灌注在步骤(3)AgNWs的导电网络薄膜的上表面，使其缓慢挥发干燥，然后置于相对真空度为
‑
100kpa,压强为8.74kpa的真空加压条件下进行高温退火处理，最终得到所需的电磁屏蔽薄膜；
[0018]作为优选，挥发时间为2
‑
24h；
[0019]作为优选，退火温度为140℃
‑
180℃，更优选为150℃
‑
160℃,最优选为150℃。
[0020]作为优选，电磁屏蔽膜厚度为1um
‑
1mm，更优选为10
‑
200um；
[0021]本专利技术的另一个目的是提供一种高透明柔性电磁屏蔽薄膜，采用以上方法制备得到。与现有技术相比较，本专利技术具有以下优点：
[0022](1)本专利技术采用溶剂挥发
‑
柔性基体转印
‑
真空高温加压退火的简单工艺制备了一种具有高透明度的柔性电磁屏蔽薄膜，该工艺的可实施性强且成本低。
[0023](2)本专利技术通过选用具有一定长径比的高纯度均匀分散的AgNWs为导电填料、以具有强挥发性的二氯甲烷为分散剂制备了具有低导电网络密度、高透明性、高电磁屏蔽效能的柔性电磁屏蔽薄膜。
[0024](3)本专利技术所用的聚合物基体为具有优异弹性和可拉伸性的TPU，所获得的电磁屏蔽薄膜具有出色的柔韧性、可拉伸性，可作为可拉伸应变传感材料使用。
[0025](4)二氯甲烷具有更低的沸点和更高的挥发性，能够使AgNWs分散液迅速挥发成膜，缓解了AgNWs之间的团聚现象，进而确保了电磁屏蔽薄膜的透明度。只有采用合适的二氯甲烷的用量才能够实现AgNWs导电网络的均匀分散，取得良好的屏蔽效果，太多则挥发时间过久，AgNWs会发生沉淀团聚；太少则无法让AgNWs均匀分散在培养皿中。
[0026](5)本专利技术电磁屏蔽膜是一面具有导电性的AgNWs网络，另一面为弹性体基体。只有AgNWs网络和弹性体基体满足合适的面密度，才可以实现透明性高的前提下依然保持电磁屏蔽性能优异。若面密度过高则电磁屏蔽膜的透明度大大降低；若面密度过低则电磁屏蔽薄膜的难以保持优异的电磁屏蔽效能。
附图说明
[0027]图1(a)为实施例1高纯度均匀分散的AgNWs扫描电镜图，图1(b)为实施例2
‑
1制备的电磁屏蔽薄膜的扫描电镜图。
[0028]图2为实施例2
‑
1至2
‑
3与对比例1
‑
3的透光率曲线图。
[0029]图3为实施例2
‑
1至2
‑
3与对比例1
‑
3的复合电磁屏蔽膜的电磁屏蔽效能图。
[0030]图4为实施例2
‑
1的电磁屏蔽膜在应变为10％的拉伸作用下的相对电阻变化值随应变的演变曲线。
[0031]图5为实施例2
‑
1的应力应变曲线图。
具体实施方式
[0032]下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。
[0033]如前所述，鉴于现有技术的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，提出了本专利技术的技术方案，其主要是选用具有一定长径比的高纯度均匀分散的AgNWs为导电填料、以具有强挥发性的二氯甲烷为分散本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种制备高透明柔性电磁屏蔽薄膜的简单工艺，电磁屏蔽膜的厚度为0.05～0.2mm，其特征在于包括以下步骤：步骤(1)、制备长径比为2000
‑
3000的银纳米线AgNWs，使用蒸馏水、无水乙醇和丙酮交叉重复离心清洗多次，然后储存于无水乙醇中，得到AgNWs分散液；其中AgNWs分散液中AgNWs与无水乙醇的质量比为1：1
‑
1：6；步骤(2)、将干燥的热塑性弹性体溶解在四氢呋喃THF溶剂中，常温搅拌，获得质量含量为10％
‑
90％的透明弹性体溶液；步骤(3)、将步骤(1)AgNWs分散液离心，取沉淀并加入二氯甲烷，搅拌后倒入模具中，静置挥发干燥，得到AgNWs的导电网络薄膜；其中二氯甲烷的用量与AgNWs分散液中无水乙醇相同；步骤(4)、将步骤(2)弹性体溶液灌注在步骤(3)AgNWs的导电网络薄膜的上表面，使其缓慢挥发干燥，然后置于真空加压条件下进行高温退火处理，最终得到所需的电磁屏蔽薄膜。2.如权利要求1所述的一种制备高透明柔性电磁屏蔽薄膜的简单工艺，其特征在于步骤(1)AgNWs与无水乙醇的质量比为1：4。3.如权利要求1所述的一种制备高透明柔性电磁屏蔽薄膜的简单工艺，其特征在于步骤(1)银纳米线AgNWs的长径比为2000
‑
2500。4.如权利要求1所述的一种制备高透明柔性电磁屏蔽薄膜的简单...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱雨田，王成宝，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：发明
国别省市：
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