【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于导热电磁屏蔽材料加工领域，具体地说，涉及一种高导热电磁屏蔽复合薄膜及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，随着电子元器件及设备向高频、高速、高集成和轻薄化发展，电磁波干扰及过热的问题愈加突出，开发出具有优异导热性能的电磁屏蔽薄膜是同时解决两大问题的关键所在。填充型聚合物复合材料因其轻质、易加工和容易控制导电、导热性能而成电磁屏蔽薄膜制造的首选。例如，专利cn113788965a公布了一种基于真空辅助抽滤技术制备的细菌纤维素改性巴基纸，其最大拉伸强度55.78 mpa，热导率（tc）超过7.393 w∙m-1∙k-1，并且当在厚度为35 μm时，电磁屏蔽效能（emi se）达到24.01 db。专利cn115850795a公布了一种利用浇筑成膜技术制备mxene@ag/pva复合薄膜的方法，其emi se和tc最高分别达到32 db和3.72 w∙m-1∙k-1。另一方面，为了进一步提高导热电磁屏蔽膜的综合性能，多层结构设计策略不断获得关注。例如，专利cn114456443a公开报道利用交替真空辅助抽滤法制备出的一种柔性纤维素/氮化硼/mxene“三明治”结构复合膜，其tc可以达到33.0 w∙m-1∙k-1，emise可以达到44.0 db。然而，在保持超薄厚度、较高机械强度的前提条件下（≤30 μm，>50mpa），获得一款具有优异导热性能的电磁屏蔽薄膜依然十分困难（>30 w∙m-1∙k-1和>40db）。因此，开发一款面向5g技术的超薄、高导热和高强度的新型电磁屏蔽复合薄膜显得尤为重要。>
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种超薄、机械强度高且机械柔韧性大幅提升的高导热电磁屏蔽复合薄膜及其制备方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种高导热电磁屏蔽复合薄膜，所述复合薄膜为三层结构，从上至下，第一层为剥离膨胀石墨片和芳纶纳米纤维混合层，第二层为银纳米线和芳纶纳米纤维混合层，第三层为剥离膨胀石墨片和芳纶纳米纤维混合层。
4、作为优选的，在上述的高导热电磁屏蔽复合薄膜中，按重量份数计：银纳米线15-35份、剥离膨胀石墨片36.7-50份、芳纶纳米纤维28.3-42.5份。
5、作为优选的，在上述的高导热电磁屏蔽复合薄膜中，所述银纳米线是指线径为40-60 nm，长度为30-50 μm的一维银粉；所述剥离膨胀石墨片是指普通商用蠕虫状或棍状膨胀石墨粉经超声波发生器和高速均质机辅助剥离后所获的粒径为10-50 μm的片状膨胀石墨；所述芳纶纳米纤维是指芳纶纤维在氢氧化钾、去离子水和二甲基亚砜溶液中发生去质子化作用形成的去质子化芳纶纳米纤维溶液，然后在高速乳化条件下加入去离子水所获得的线径为10-60 nm，长度为10 μm内的质子化纳米纤维分散液。
6、上述高导热电磁屏蔽复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：
7、（1）将芳纶纤维、二甲基亚砜、氢氧化钾和去离子水在避光条件下混合搅拌，得到去质子化的芳纶纳米纤维溶液；然后在高速乳化下，向溶液缓慢滴加去离子水，获得芳纶纳米纤维分散液；
8、（2）将膨胀石墨粉与二甲基亚砜混合得到混合液，在超声波发生器和高速均质机辅助下对混合液进行高速搅拌，获得剥离膨胀石墨片分散液；
9、（3）将步骤（1）所得芳纶纳米纤维分散液与步骤（2）所得剥离膨胀石墨片分散液混合均匀，获得剥离膨胀石墨片和芳纶纳米纤维混合分散液，剥离膨胀石墨片和芳纶纳米纤维混合的质量比为6:4-7:3，然后将分散液分成两份，且质量相等；
10、（4）将芳纶纳米纤维分散液与银纳米线分散液混合均匀，获得银纳米线和芳纶纳米纤维混合分散液，银纳米线和芳纶纳米纤维的质量比为9:1-9.5:0.5；
11、（5）采用逐层真空辅助抽滤，按照第一层为剥离膨胀石墨片和芳纶纳米纤维混合层、第二层为银纳米线和芳纶纳米纤维混合层、第三层为剥离膨胀石墨片和芳纶纳米纤维混合层的顺序对步骤（3）和步骤（4）获得的分散液进行抽滤，抽滤结束后湿膜经去离子水和乙醇多次交替清洗后剥离，然后放置于烘箱中干燥，最后放置于热压机热压后即可获得高导热电磁屏蔽复合薄膜。
12、作为优选的，在上述的高导热电磁屏蔽复合薄膜的制备方法中，步骤（4）所述干燥的温度为60-80℃，干燥的时间为6-9 h；所述热压的温度为130-150℃，热压的压力为15-25mpa，热压时间为0.5-1h。
13、作为优选的，在上述的高导热电磁屏蔽复合薄膜的制备方法中，步骤（4）所述银纳米线分散液的质量含量为0.5-1.5%，银纳米线分散液的溶剂为去离子水与二甲基亚砜的1:1体积比的混合液。
14、作为优选的，在上述的高导热电磁屏蔽复合薄膜的制备方法中，步骤（1）所述芳纶纤维、氢氧化钾、去离子水和二甲基亚砜的质量比为0.5:1.5:19:529、0.75:1.5:19:529、1:1.5:19:529、1.25:1.5:19:529或1.5:1.5:19:529。
15、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
16、（1）本专利技术的高导热电磁屏蔽复合薄膜选用剥离膨胀石墨片作为主导热填料。剥离膨胀石墨片秉承膨胀石墨优异的本征导热性能，进一步的，当剥离膨胀石墨片呈面堆叠取向时，声子或电子在片层之间具有良好的输运能力，使复合薄膜获得高导热、导热性能。同时，由于剥离膨胀石墨片有良好的导电能力，为复合薄膜提供部分电磁屏蔽性能。
17、（2）本专利技术的高导热电磁屏蔽复合薄膜选用银纳米线作为主导电填料。银纳米线具有优异的导电性能，本专利技术将银纳米线集中于超薄的中间层，有利于构建高效的导电网络。而且，银纳米线在复合膜热压过层中发生烧结现象，降低接触电阻，大幅提高复合薄膜的导电性能，进而促进复合薄膜电磁屏蔽性能的提升。此外，银纳米线也拥有优异的导热性能。
18、（3）本专利技术的高导热电磁屏蔽复合薄膜选用芳纶纳米纤维作为聚合物基体。芳纶纳米纤维具有优异的力学强度和机械柔韧性，选择芳纶纳米纤维作为聚合物基体有利于在较高填料填充率下维持复合薄膜良好的力学性能和机械柔韧性。
19、（4）本专利技术的高导热电磁屏蔽复合薄膜采用逐层真空辅助抽滤技术和干燥热压工艺制膜。逐层真空辅助抽滤浆液有助于一维和片状填料高度水平取向，构筑优异的导电、导热网络。同时，将银纳米线集中于中间薄层，不仅有利于提高复合薄膜的导电性能，而且可以防止银纳米线受机械破坏及化学氧化。将湿膜烘干后热压，厚度大幅下降，各层填料之间接触紧密，银纳米线之间甚至发生烧结现象，总体而言，大幅降低填料之间的接触电阻、热阻，进一步提高复合薄膜的导电、导热性能。
20、（5）本专利技术从导电、导热的基本原理出发，选用“逐层真空辅助抽滤+热压”技术制备“外两层高导热，中间层高导电”的三明治结构银纳米线/剥离膨胀石墨片/芳纶纳米纤维复合薄膜，充分发挥一维和片状填料在构筑高导热、导电网络的形貌优势。本本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高导热电磁屏蔽复合薄膜，其特征在于，所述复合薄膜为三层结构，从上至下，第一层为剥离膨胀石墨片和芳纶纳米纤维混合层，第二层为银纳米线和芳纶纳米纤维混合层，第三层为剥离膨胀石墨片和芳纶纳米纤维混合层。
2.如权利要求1所述的高导热电磁屏蔽复合薄膜，其特征在于，按重量份数计：银纳米线15-35份、剥离膨胀石墨片36.7-50份、芳纶纳米纤维28.3-42.5份。
3.如权利要求1所述的高导热电磁屏蔽复合薄膜，其特征在于，所述银纳米线是指线径为40-60nm，长度为30-50μm的一维银粉；所述剥离膨胀石墨片是指普通商用蠕虫状或棍状膨胀石墨粉经超声波发生器和高速均质机辅助剥离后所获的粒径为10-50μm的片状膨胀石墨；所述芳纶纳米纤维是指芳纶纤维在氢氧化钾、去离子水和二甲基亚砜溶液中发生去质子化作用形成的去质子化芳纶纳米纤维溶液，然后在高速乳化条件下加入去离子水所获得的线径为10-60 nm，长度为10 μm内的质子化纳米纤维分散液。
4.一种如权利要求1所述高导热电磁屏蔽复合薄膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
5.如权利要求
6.如权利要求4所述高导热电磁屏蔽复合薄膜的制备方法，其特征在于步骤（4）所述银纳米线分散液的质量含量为0.5-1.5%，银纳米线分散液的溶剂为去离子水与二甲基亚砜的1:1体积比的混合液。
7.如权利要求4所述高导热电磁屏蔽复合薄膜的制备方法，其特征在于步骤（1）所述芳纶纤维、氢氧化钾、去离子水和二甲基亚砜的质量比为0.5:1.5:19:529、0.75:1.5:19:529、1:1.5:19:529、1.25:1.5:19:529或1.5:1.5:19:529。
8.权利要求1-3中任一项所述高导热电磁屏蔽复合薄膜在柔性电子器件的电磁屏蔽或热管理中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种高导热电磁屏蔽复合薄膜，其特征在于，所述复合薄膜为三层结构，从上至下，第一层为剥离膨胀石墨片和芳纶纳米纤维混合层，第二层为银纳米线和芳纶纳米纤维混合层，第三层为剥离膨胀石墨片和芳纶纳米纤维混合层。
2.如权利要求1所述的高导热电磁屏蔽复合薄膜，其特征在于，按重量份数计：银纳米线15-35份、剥离膨胀石墨片36.7-50份、芳纶纳米纤维28.3-42.5份。
3.如权利要求1所述的高导热电磁屏蔽复合薄膜，其特征在于，所述银纳米线是指线径为40-60nm，长度为30-50μm的一维银粉；所述剥离膨胀石墨片是指普通商用蠕虫状或棍状膨胀石墨粉经超声波发生器和高速均质机辅助剥离后所获的粒径为10-50μm的片状膨胀石墨；所述芳纶纳米纤维是指芳纶纤维在氢氧化钾、去离子水和二甲基亚砜溶液中发生去质子化作用形成的去质子化芳纶纳米纤维溶液，然后在高速乳化条件下加入去离子水所获得的线径为10-60 nm，长度为10 μm内的质子化纳米纤维分散液。
4.一种如权利...
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