一种电磁屏蔽复合薄膜的制备方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种电磁屏蔽复合薄膜的制备方法，属于电磁屏蔽材料技术领域，所述电磁屏蔽复合薄膜的制备方法包括原料的熔融挤出，片材纵向拉伸，片材横向拉伸，助剂萃取及二次横向拉伸5个步骤，其中在聚烯烃原料中加入了一定量的硅烷偶联剂与导电填料。本发明专利技术以聚烯烃为基体和导电填料相结合，通过双向拉伸工艺，能制备出具有优异机械性能和良好柔性的高性能电磁屏蔽材料。性的高性能电磁屏蔽材料。

【技术实现步骤摘要】
一种电磁屏蔽复合薄膜的制备方法


[0001]本专利技术属于电磁屏蔽材料
，具体涉及一种电磁屏蔽复合薄膜的制备方法。

技术介绍

[0002]随着电子和电气设备的广泛应用，带来了愈发严重的电磁干扰（EMI）和电磁污染（EMP）问题，航空航天、民用以及军用等领域对电磁屏蔽材料提出了更高的要求。传统电磁屏蔽材料是金属材料，电导率高电磁屏蔽效率高，但是密度高、柔性差，难以满足柔性和可穿戴电子的要求。
[0003]由聚合物基体和导电填料制备的导电聚合物复合材料是探索质量轻、厚度薄、效率高、强度高、耐氧化性高的柔性电磁屏蔽材料的研究热点。在众多聚合物集体中聚烯烃完全是由碳链结构组成具有非常优异的机械性能、良好的耐腐蚀性和非常高的热稳定性。MXene作为二维过渡金属碳化物/氮化物，具有良好的亲水性、优异的导电性和大比表面积，是近年来用于电磁屏蔽的一种热点材料。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种电磁屏蔽复合薄膜的制备方法，通过本专利技术的方法制备的电磁屏蔽复合薄膜，可解决传统屏蔽材料密度高、柔性差等问题。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：一种电磁屏蔽复合薄膜的制备方法，包括如下步骤：第一步，原料熔融挤出将聚烯烃树脂、塑化剂、硅烷偶联剂与导电填料按比例加入到挤出机中进行加热剪切形成均匀的熔体，熔体通过T型模头挤出并冷却成复合片材；第二步，片材纵向拉伸将第一步得到的复合片材采用纵向热辊式拉伸方法进行纵向拉伸，得到纵向拉伸复合薄膜；第三步，片材横向拉伸将第二步得到的复合薄膜再采用链夹式横向均匀拉伸，得到双向拉伸复合薄膜；第四步，助剂萃取将第三步得到的完整拉伸的复合薄膜浸入二氯甲烷中进行多级萃取，使膜体中的塑化剂脱离膜体，形成具有均匀微孔结构的复合薄膜；第五步，二次横向拉伸将第四步得到的复合薄膜在横拉机内再次横向均匀拉伸，得到最终的复合薄膜。
[0006]进一步地，第一步中所述聚烯烃树脂包括聚乙烯或聚丙烯中的一种或两种，所述塑化剂包括有机酸酯，磷酸酯，液体石蜡或矿物油，所述硅烷偶联剂包括氨烃基类硅烷偶联剂、环氧烃基硅烷偶联剂、甲基丙烯酰氧烷基硅烷偶联剂中的一种或几种混合，所述导电填
料包括金属基纳米填料、碳基纳米填料、过度金属氮化物/碳化物MXene中的一种或几种。
[0007]进一步地，所述聚烯烃树脂为聚乙烯，重均分子量为100万
‑
500万，所述矿物油为白油。
[0008]进一步地，所述氨烃基类硅烷偶联剂包括氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷或脲丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种混合。
[0009]进一步地，所述环氧烃基硅烷偶联剂包括2,3
‑
环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷或2,3
‑
环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷的一种或两种混合。
[0010]进一步地，所述甲基丙烯酰氧烷基硅烷偶联剂包括甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基二乙氧基硅烷或甲基丙烯酰氧丙基二甲氧基硅烷中的一种或几种混合。
[0011]进一步地，所述金属基纳米填料包括银、铜、钴、镍、锌金属氧化物的一种或几种混合。
[0012]进一步地，所述碳基纳米填料包括炭黑、碳纳米管、石墨烯的一种或几种混合。
[0013]进一步地，所述过度金属氮化物/碳化物MXene的分子式为M
n+1
X
n
T
x
，其中M是过渡金属元素，X代表碳或氮，n=1、2或3，T
x
表示表面末端OH、O或F基团。
[0014]进一步地，所述硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷，导电填料为Ti3AlC2。
[0015]进一步地，所述聚乙烯含量为15
‑
25 wt%，白油含量为75
‑
85 wt%，氨丙基三乙氧基硅烷的添加量为聚乙烯质量的1
‑
5 wt%，Ti3AlC2的添加量为聚乙烯质量的10
‑
40 wt%。
[0016]进一步地，第二步中所述纵向拉伸的拉伸倍数为3
‑
15倍。
[0017]进一步地，第三步中所述横向拉伸的拉伸倍数为3
‑
15倍。
[0018]本专利技术的有益效果如下：以聚乙烯为基体和Ti3AlC2MXene相结合制备复合薄膜，硅烷偶联剂充当着聚乙烯与Ti3AlC2Mxene连接的桥梁，硅烷偶联剂的亲水基团与Ti3AlC2MXene表面的亲水基团之间形成氢键，硅烷偶联剂的硅烷氧基团与聚乙烯紧密相连，硅烷偶联剂起到网状交联的作用可以将Ti3AlC2MXene在聚乙烯基体内部的均匀分布，通过双向拉伸工艺，能制备出具有优异机械性能和良好柔性的高性能电磁屏蔽材料。
具体实施方式
[0019]下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的说明，但不限于本专利技术实施例内容。
[0020]本专利技术电磁屏蔽复合薄膜的制备方法按照下述步骤进行，具体实施时，步骤（1）进行改变，步骤（2）、（3）、（4）、（5）、都按照下述步骤进行。
[0021]（1）原料熔融挤出：将一定量聚烯烃树脂、塑化剂、硅烷偶联剂与导电填料加入到挤出机中进行加热剪切形成均匀的熔体，熔体通过T型模头挤出并冷却成复合片材；（2）片材纵向拉伸：将步骤（1）得到的复合片材采用纵向热辊式拉伸方法进行纵向拉伸，拉伸倍数在3
‑
15倍，得到纵向拉伸复合薄膜；（3）片材横向拉伸：将步骤（2）得到的复合薄膜再采用链夹式横向均匀拉伸，拉伸倍数在3
‑
15倍，得到
双向拉伸复合薄膜；（4）助剂萃取：将步骤（3）得到完整拉伸的复合薄膜浸入二氯甲烷中进行多级萃取，使膜体中的塑化剂脱离膜体，形成具有均匀微孔结构的复合薄膜。
[0022]（5）二次横向拉伸：将步骤（4）得到的复合薄膜在横拉机内再次横向均匀拉伸，得到最终的复合薄膜。
[0023]实施例1（1）原料的熔融挤出：将18wt%聚乙烯、82wt%白油、10wt%（基于聚乙烯质量）Ti3AlC2Mxene和1wt%（基于聚乙烯质量）氨丙基三乙氧基硅烷的进行混合，得到的混合物在双螺杆挤出机中进行加热熔融，熔体通过T型模头挤出并冷却成流延片材。
[0024]其他步骤按照上述步骤（2）、（3）、（4）、（5）实施。
[0025]实施例2（1）原料的熔融挤出：将18wt%聚乙烯、82wt%白油、20wt%（基于聚乙烯质量）Ti3AlC2Mxene和2wt%（基于聚乙烯质量）氨丙基三乙氧基硅烷的进行混合，得到的混合物在双螺杆挤出机中进行加热熔融，熔体通过T型模头挤出并冷却成流延片材。
[0026]其他步骤按照上述步骤（2）、（3）、（4）、（5）实施。
[0027]实施例3（1）原料的熔融挤出：将18wt%聚乙烯、82wt%白油、30wt%（基于聚乙烯质量）Ti3AlC2Mxene和3wt%（基于聚乙烯质量）氨丙基三乙氧基硅烷的进行混合，得到的混合物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电磁屏蔽复合薄膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步，原料熔融挤出将聚烯烃树脂、塑化剂、硅烷偶联剂与导电填料按比例加入到挤出机中进行加热剪切形成均匀的熔体，熔体通过T型模头挤出并冷却成复合片材；第二步，片材纵向拉伸将第一步得到的复合片材采用纵向热辊式拉伸方法进行纵向拉伸，得到纵向拉伸复合薄膜；第三步，片材横向拉伸将第二步得到的复合薄膜再采用链夹式横向均匀拉伸，得到双向拉伸复合薄膜；第四步，助剂萃取将第三步得到的完整拉伸的复合薄膜浸入二氯甲烷中进行多级萃取，使膜体中的塑化剂脱离膜体，形成具有均匀微孔结构的复合薄膜；第五步，二次横向拉伸将第四步得到的复合薄膜在横拉机内再次横向均匀拉伸，得到最终的复合薄膜。2.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽复合薄膜的制备方法，其特征在于：第一步中所述聚烯烃树脂包括聚乙烯或聚丙烯中的一种或两种，所述塑化剂包括有机酸酯，磷酸酯，液体石蜡或矿物油，所述硅烷偶联剂包括氨烃基类硅烷偶联剂、环氧烃基硅烷偶联剂、甲基丙烯酰氧烷基硅烷偶联剂中的一种或几种混合，所述导电填料包括金属基纳米填料、碳基纳米填料、过度金属氮化物/碳化物MXene中的一种或几种。3.根据权利要求2所述的一种电磁屏蔽复合薄膜的制备方法，其特征在于：所述聚烯烃树脂为聚乙烯，重均分子量为100万
‑
500万，所述矿物油为白油。4.根据权利要求2所述的一种电磁屏蔽复合薄膜的制备方法，其特征在于：所述氨烃基类硅烷偶联剂包括氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷或脲丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种混合；所述环氧烃基硅烷偶联剂包括2,3
‑
环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷或2,3
‑
环氧丙氧丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：燕卫星，王卫康，王旭文，任帅建，
申请(专利权)人：山西厚生新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：