本发明专利技术提供一种高导电、高效电磁屏蔽性能的复合制品及其制备方法，该制备方法，是将废弃铬鞣制皮革材料制品或角料通过磨盘型固相力化学反应器碾磨粉碎为废弃皮革纤维状粉体，然后在废弃皮革纤维状粉体表面镀银处理后，成型为粉饼再进行PVA包覆处理，最终得到了一种具有高电磁屏蔽性能且较佳机械性能的电磁屏蔽材料。制备所得复合制品具有较佳的机械性能，且能够大幅度弯折不会破损，具有极佳的应用前景；其电磁屏蔽性能也大幅超越行业标准。其电磁屏蔽性能也大幅超越行业标准。其电磁屏蔽性能也大幅超越行业标准。
【技术实现步骤摘要】
一种高导电、高效电磁屏蔽性能的复合制品及其制备方法
[0001]本专利技术涉及电磁屏蔽材料
，具体涉及一种高导电、高效电磁屏蔽性能的复合制品及其制备方法。
技术介绍
[0002]通信和电子设备领域的蓬勃发展，电磁波辐射污染因其在传播过程中可能对包括人类在内的生物体造成危害而日益受到公众的关注(Cai,J.H.et al.2020,Liu,L.X.et al.2019)。因此，研制高性能的电磁干扰(EMI)屏蔽材料已成为人们关注的焦点。长期以来，金属材料由于其高导电性的表面能有效地反映电子束辐射，一直是首选的电磁屏蔽材料(Lim,G.H.et al.2021,Xu,Y.D.et al.2018,Zhang,N.et al.2019)。
[0003]根据经典的屏蔽机理，屏蔽性能主要由反射、吸收和多反射机理决定。一种经典的策略依赖于导电和/或吸附填料的引入和形态控制，以实现高电磁屏蔽效能(SE)(Kong,L.et al.2019,Wu,L.S.et al.2019)。遗憾的是，这些方法存在着内在的矛盾。尤其是在现有技术中通过金属材料直接制成或是在金属占比较高的情况下，虽然有利于促进导电网络的形成，但会导致材料在柔韧性和轻量化方面的恶化(Lin,Z.H.et al.2020,Phunchongharn,P.2010,Huang,L.et al.2019)。
[0004]随着针对电磁屏蔽材料进一步研究及应用发现，金属材料除了固有的高密度、易腐蚀、难加工等问题，难以满足航空航天、可穿戴设备等新兴领域日益增长的环境需求(Wang,Y.et al.2017,Zhan,Y.H.et al.2021)。且以反射为主的电磁屏蔽机理会造成二次污染，不利于环境友好。与金属材料相比，导电聚合物具有密度小，柔韧性好，易加工等优异特点，可作为电磁屏蔽材料(Huang,L.et al.2019,Fletcher,A.et al.2010,Chen,Y.M.et al.2021)。对于导电聚合物材料，导电填料在聚合物基体中含量越高，分散的越好，便能构建更优异的导电网络，其导电性能和电磁屏蔽性能越好(Sambyal,P.et al.2019,Li.M.Z.et al.2018)。因此，具有重量轻、柔韧性好、吸附性强等特点的聚合物复合材料被认为是下一代电磁干扰屏蔽器件的潜在候选材料。
[0005]迄今为止，以皮革固体废物或完整皮革作为基体构建导电材料，再制备成电磁屏蔽材料的研究领域已有报道。专利技术人在先合作项目，中国专利文献CN111424341B公开了一种废弃皮革超细纤维及其与聚乙烯醇复合的高电磁屏蔽性材料和它们的制备方法，该高电磁屏蔽性材料是先将制革固体废物(LSW)加入固相力化学反应器中进行循环碾磨，然后将得到的废弃皮革超细纤维与聚乙烯醇溶混，流延成膜，再将膜片浸入化学镀溶液中进行表面镀银反应、铺平风干即可，或再粘接成多层复合材料。该专利技术方法不仅可将制革固体废物粉碎成超细松散的短纤维，能与聚乙烯醇很好地复合，还能保持皮革胶原纤维对电磁波的耗散作用，加之表面的镀银层的高效反射作用，使所得复合材料能够表现出优异的电磁屏蔽性能，实现了LSW的高值回收利用，且还具有操作简便、节约能源、污染小、成本低廉、易于规模化生产的优势。
[0006]但是，上述专利技术在实际试样生产过程中发现，制备所得高电磁屏蔽性材料虽
然具有优秀的电磁屏蔽性能，但其机械性能较差，极大的限制了其应用范围，难以满足可穿戴设备等新兴领域的实际工业化需求。
[0007]因此，若具有一种具有高电磁屏蔽性能并能够兼顾具有较佳机械性能的电磁屏蔽材料，将有望推动电磁干扰屏蔽器件进一步发展及尽早实施使用。
技术实现思路
[0008]本专利技术根据上述现有技术所提出的问题，提供一种高导电、高效电磁屏蔽性能的复合制品及其制备方法，该制备方法通过进一步改良工艺方法，先在废弃皮革纤维状粉体表面镀银处理后，成型为粉饼再进行PVA包覆处理，得到了一种具有高电磁屏蔽性能且较佳机械性能的电磁屏蔽材料。
[0009]为实现上述目的，本专利技术是采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的。
[0010]在一方面，本专利技术提供了一种高导电、高效电磁屏蔽性能的复合制品的制备方法，主要包括以下步骤：
[0011](1)选择废弃铬鞣制皮革材料制品或角料，经过包括洗净的预处理后，将其处理为适于放入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎的废弃皮革粉体或废弃皮革碎块；
[0012](2)将步骤(1)所得废弃皮革粉体或废弃皮革碎块加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得到平均直径不大于10μm的废弃皮革纤维状粉体；
[0013](3)将步骤(2)所得废弃皮革纤维状粉体经过包括干燥的二次预处理后，在其表面进行镀银处理，形成一层导电银层，并使得该导电银层的体积占比为总体积的1.2～2.5％，作为镀银皮革纤维状粉体；
[0014](4)将步骤(3)所得镀银皮革纤维状粉体成型为粉饼，再利用PVA对其进行包覆处理，经干燥得到Ag/LSW/PVA复合电磁屏蔽制件。
[0015]在本文中，步骤(1)中所述废弃铬鞣制皮革材料制品或角料，可以是皮革工业中经铬鞣制后所得的皮革制品或角料，也可以是经回收所得废弃皮革制品或角料。
[0016]在一个实施方案中，步骤(1)中所述包括洗净的预处理，其主要是将废弃皮革制品或角料表面杂质进行清除，如有必要，还需将非皮革材质的部分除去，本领域技术人员可根据其需要回收利用的废弃皮革制品或角料的实际状况，根据现有技术进行具体的处理。
[0017]在本文中，步骤(1)中所述处理为适于放入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎的废弃皮革粉体或废弃皮革碎块，本领域技术人员可通过本专利技术申请人在先授权专利ZL 95111258.9所公开的力化学反应器知晓该设备是利用具有高剪切力磨盘的碾磨粉碎原理，因此通常可选择将其处理粉碎至均粒径不高于4mm的废弃皮革粉体，可通过行星球磨机，颚式破碎机，冷冻球磨机等现有粉碎技术常规设备进行处理；或是处理为长径不超过1～5cm的废弃皮革条。
[0018]在本文中，步骤(2)中所述磨盘型固相力化学反应器为本专利技术申请人在先授权专利ZL 95111258.9所公开的力化学反应器，并通过在磨盘内通入恒温循环液体介质对磨盘温度进行控制，该液体介质可以是现有技术中常规的冷却液选择。
[0019]在一个实施方案中，步骤(2)中所述废弃皮革粉体或废弃皮革碎块加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，其中碾磨粉碎的工艺参数可以是参照在先授权专利ZL 95111258.9所公开的力化学反应器相关的专利及论文文献，也可以是参照以下优选的工艺
参数进行碾磨粉碎：碾磨压力为3～6Mpa，磨盘盘面温度通过通入温度为
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5～0℃恒温循环液体介质进行控制，循环碾磨15～20次，磨盘转速30～40转/分。
[0020]在本文中，步骤(3)中所述废弃皮革纤维状粉体经过包括干燥的二次本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高导电、高效电磁屏蔽性能的复合制品的制备方法，其特征在于主要包括以下步骤：(1)选择废弃铬鞣制皮革材料制品或角料，经过包括洗净的预处理后，将其处理为适于放入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎的废弃皮革粉体或废弃皮革碎块；(2)将步骤(1)所得废弃皮革粉体或废弃皮革碎块加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得到平均直径不大于10μm的废弃皮革纤维状粉体；(3)将步骤(2)所得废弃皮革纤维状粉体经过包括干燥的二次预处理后，在其表面进行镀银处理，形成一层导电银层，并使得该导电银层的体积占比为总体积的1.2～2.5％，作为镀银皮革纤维状粉体；(4)将步骤(3)所得镀银皮革纤维状粉体成型为粉饼，再利用PVA对其进行包覆处理，经干燥得到Ag/LSW/PVA复合电磁屏蔽制件。2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述废弃皮革粉体或废弃皮革碎块加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，其工艺参数为：碾磨压力为3～6Mpa，磨盘盘面温度通过通入温度为
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5～0℃恒温循环液体介质进行控制，循环碾磨15～20次，磨盘转速30～40...
【专利技术属性】
技术研发人员：史浩，蒋敏，李怡俊，曹梦圆，李如，陈思瑞，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：
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