CN109403152B - 一种具有电磁屏蔽效果的瓦楞纸板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有电磁屏蔽效果的瓦楞纸板，该瓦楞纸板从外到内依次为外层面纸、第一瓦楞纸芯、中间层、第二瓦楞纸芯和内层面纸，并通过胶黏剂在各层相互接触位置粘连，所述外层面纸和内层面纸均为铜铝复合的面纸，所述第一瓦楞纸芯和第二瓦楞纸芯均为炭黑填充/石墨烯改性的瓦楞纸芯，所述中间层为纳米四氧化三铁改性的碳纤维纸复合层，所述胶黏剂为金属基复合胶黏剂。本发明的瓦楞纸板通过选择合理的配方材料和结构组合设计，使不同强度的电磁波干扰场在瓦楞纸板内均内被反射、吸收和抵消掉，从而使瓦楞纸板在保持其本身固有的优异性能时，还具有电磁屏蔽的效果。

Description

一种具有电磁屏蔽效果的瓦楞纸板

技术领域

本发明涉及瓦楞纸板技术领域，具体地说涉及一种具有电磁屏蔽效果的瓦楞纸板。

背景技术

瓦楞纸板是一个多层的黏合体，它最少由一层波形纸芯层及一层纸板构成。瓦楞纸板具有很高的机械强度，能抵受货物搬运过程中的碰撞和摔跌，同时使用瓦楞纸板制成的包装容器对商品的标识、美化和宣传起到一定的作用。

现有使用的瓦楞纸箱，其具有成本低、质量轻、易加工、印刷适应性优良、储存搬运方便及便于回收等优点，因此得到广泛的使用。随着现代化技术的发展，对纸箱的功能要求日已增多，比如对精密的半导体电子元件的包装、运输就需要用到具有电磁屏蔽功能的纸箱，而现有纸箱在对产品的只起到防碰撞、防潮、防水或者抗菌等作用，如果这些产品在经过扫描和安检时就会有电磁波辐射到该产品，受制于普通纸箱材料的影响，其根本起不到电磁屏蔽的作用，这些电磁波辐射就会对精密半导体电子元件带来致密伤害，从而使精密半导体电子元件无法使用报废，给公司造成巨大的经济损失。

即便现有市场上零星出现的具有电磁屏蔽功能的纸箱，由于其结构单一或者材料与结构组合设计的不合理，纸箱内的电子元件受到强磁场或者电场的作用时，往往其起到的屏蔽效果十分有限。

因此，亟需设计一款具有不同电磁波强度均能有效屏蔽的瓦楞纸板，将其用于储存精密电子元件。

发明内容

鉴于以上现有技术的不足之处，本发明的主要目的在于提供一种具有电磁屏蔽效果的瓦楞纸板，通过选用合理的配方材料、独特的制备方法和结构组合设计，使不同强度的电磁波干扰场在瓦楞纸板内均内被反射和吸收掉，从而解决了现有普通纸箱或者瓦楞纸板没有电磁屏蔽功能或者电磁屏蔽性能差的问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种具有电磁屏蔽效果的瓦楞纸板，该瓦楞纸板从外到内依次为外层面纸、第一瓦楞纸芯、中间层、第二瓦楞纸芯和内层面纸，并通过胶黏剂在各层相互接触位置粘连，所述外层面纸和内层面纸均为铜铝复合的面纸，所述第一瓦楞纸芯和第二瓦楞纸芯均为炭黑填充/石墨烯改性的瓦楞纸芯，所述中间层为纳米四氧化三铁改性的碳纤维纸复合层，所述胶黏剂为金属基复合胶黏剂。

优选的，所述中间层由以下重量份数的原料组成：100～200份碳纤维纸、3～5份聚乙烯树脂、5～10份苯乙烯-丁烯嵌段共聚物、5～8份第一助剂、8～12份纳米四氧化三铁、5～8份蓖麻油酸、3～6份第二助剂、2～5份二（1,1,5－三氢八氟戊基）磷酸酯盐、5～10份脂肪酸甲酯磺酸钠、1～3份氟碳改性有机硅氧烷、1～3份石蜡和5～15份高密度聚乙烯树脂。

优选的，所述中间层的制备方法，包括以下步骤：

步骤a）按重量份称取原料，将100～200份碳纤维纸浸渍在由5～8份第一助剂、5～10份苯乙烯-丁烯嵌段共聚物和3～5份聚乙烯树脂组成的混合液A中，浸渍1～2h后，加热混合液A至60～80度，加热5～10min，将碳纤维纸取出立即放入冰浴中10～30s，得到表面多孔改性碳纤维纸；

步骤b）将8～12份纳米四氧化三铁加入由3～6份第二助剂、5～8份蓖麻油酸和2～5份二（1,1,5－三氢八氟戊基）磷酸酯盐组成的混合液B，研磨成超细粉末后，采用离心方法得到直径小于100nm的纳米四氧化三铁颗粒，通过真空抽滤的方式将其渗透进入所述步骤a）中的表面多孔改性碳纤维纸中，得到纳米四氧化三铁填充改性的碳纤维纸；

步骤c）加入由5～10份脂肪酸甲酯磺酸钠、1～3份氟碳改性有机硅氧烷和1～3份石蜡组成的混合液C中，在超声波的作用下，使纳米四氧化三铁均匀分散在所述步骤b）中得到的纳米四氧化三铁改性的碳纤维纸中；

步骤d）分别采用聚乙二醇和去离子水洗涤改性后的碳纤维纸表面，然后将表面涂覆有5～15份高密度聚乙烯树脂的碳纤维纸覆合在改性后的碳纤维纸上，得到纳米四氧化三铁改性的碳纤维纸复合层。

更优选的，所述第一助剂由2～3份碳酸氢铵、1～1.5份氧化钙、1～2份聚乙二醇和1～1.5份十二烷基苯磺酸钠组成。

更优选的，所述第二助剂由0.5～1.5份乙烯乙二醇醚、1～2份三乙醇胺和1.5～2.5份聚乙二醇组成。

当瓦楞纸芯呈波浪状设置在面纸之间时，在瓦楞纸芯和面纸黏结位置，由于其形成的屏蔽体较薄，未被发射回去的干扰电磁波，容易穿透黏结处，设置中间层不仅可以有效减少干扰电磁波穿透内层面纸的几率，因为当中间层受到电磁波辐射时，其内部的磁性纳米四氧化三铁颗粒在磁场的作用下，在局部位置聚集，形成一定厚度的屏蔽层，从而有效阻止干扰电磁波穿透瓦楞纸板。

优选的，所述外层面纸和内层面纸的制备方法，包括以下步骤：

步骤1）将15～20重量份纳米氧化铜和10～15重量份纳米氧化铝粉体加入到由15～30重量份无水乙醇、1～2重量份氧化锆、1.5～2.0重量份氧化钇、1～2重量份炭黑、5～8重量份碳酸氢钠和10～20重量份磷酸组成的混合液D中，通过行星球磨机将所述混合液D球磨，经过8～12h球磨后形成混合浆液；

步骤2）将配置的混合浆液通过丝网印刷的方式涂覆在面纸上，形成一层铜铝复合层；

步骤3）通过程序升温的方式，以2～3℃/min的升温速度使其升温至120～150℃，恒温6～8h后，以1～1.5℃/min的速度继续升温至200～250℃，保持3～5h后自然降温，得到多孔网状结构的铜铝复合面纸。

当干扰电磁波的频率较低时，铜铝复合面纸作为外层面纸使用时，可以利用其高导磁率的特性，使磁力线绝大部分被反射回去，当铜铝复合面纸作为内层面纸使用时，同样利用其高导磁率的特性，可以将磁力线限制在屏蔽体内部，防止扩散到屏蔽的空间内。

优选的，所述第一瓦楞纸芯和第二瓦楞纸芯的制备方法，包括以下步骤：

步骤1）将黏胶纤维纸浸渍在由单宁酸、柠檬酸和去离子水组成的混合液E中，浸渍15～30min后，取出铺设在高压反应釜底部平板上，然后在高压反应釜顶部通过喷淋方式加入由8～12重量份石墨烯、2～6重量份聚醋酸乙烯酯、15～20重量份聚丙烯吡咯烷酮和5～8重量份水杨酸组成的混合液F，通过外循环泵将混合液F高压渗透通过黏胶纤维纸并从高压反应釜底部抽出循环至顶部，维持高压反应釜压力为0.3～0.5MPa，循环高压渗透3～6h，得到石墨烯改性黏胶纤维纸；

步骤2）将5～7重量份炭黑通过超声辅助搅拌分散的方式溶于由5～8重量份矿物蜡、2～3重量份纤维素酯和3～5重量份硬脂酸甘油酯组成的乳液中，将所述乳液通过辊涂的方式均匀涂覆在石墨烯改性纤维纸上表面，然后再将聚丙烯腈纤维铺设在喷涂后的石墨烯改性黏胶纤维纸上表面，得到瓦楞纸芯中间体；

步骤3）将瓦楞纸芯中间体真空干燥后，通过折痕辊压装置制得所述炭黑填充/石墨烯改性的瓦楞纸芯。

更优选的，按质量百分比计，所述单宁酸、柠檬酸和去离子水的配比为10～15：25～30：55～65。

通过高压反应釜将石墨烯更加密实地添加入纤维纸内，以充分发挥石墨烯良好的导电性能，另外将炭黑添加至乳液中并通过辊涂的方式涂覆在纤维纸表面，可以使炭黑更加充分地填充至纤维纸内，进一步增强了纤维纸的密度和导电性能，所制得的瓦楞纸芯其内部纤维分布均匀，性能柔软，抗折叠，并且密度大，导电性能优异，得到的纤维电阻率为5*10^-6Ω•cm。当干扰电磁场的频率较高时，利用炭黑填充/石墨烯改性黏胶纤维纸的低电阻率特性，由此产生的电磁涡流，可以形成对干扰电磁波的抵消作用，从而起到屏蔽的效果。

优选的，所述金属基胶黏剂由以下重量份数的原料组成：15～30份聚乙烯醇缩醛、35～45份沥青、20～40份纤维素酯、2～5份淀粉、3～5份壳聚糖、5～8份甘油、1～2份炭黑、5～10份三乙醇胺磷酸盐和12～18份重金属溶液；

所述金属基胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1）将2～5份淀粉和3～5份壳聚糖溶于60～80℃的5～8份甘油中，搅拌均匀后加入5～10份三乙醇胺磷酸盐和1～2份炭黑，继续搅拌30～60min，再加入12～18份重金属溶液，配制得到甲组分；

步骤2）将35～45份沥青放入锅内升温至180～200℃，待熔化、脱水、过滤后，加入15～30份聚乙烯醇缩醛和20～40份纤维素酯，搅拌均匀为乙组分；

步骤3）将甲组分和乙组分高速搅拌混合，得到所述金属基复合胶黏剂。

更优选的，所述重金属溶液为硫酸铜溶液、硫酸镍溶液、硫酸亚铁溶液或硫酸锰溶液中的一种或多种物质的组成。

更优选的，所述重金属溶液的重金属质量百分含量为10～20%。

通过添加金属基胶黏剂，使得电磁波在瓦楞纸芯和面纸之间形成的空间是一个连续的导电屏蔽体，消除了电磁波在所述空间内通过瓦楞纸芯和面纸之间的连接缝隙穿透过去的问题，从而电磁波能够更加充分的被瓦楞纸芯吸收或者抵消掉。

将上述具有电磁屏蔽效果的瓦楞纸板制作成具有电磁屏蔽效果的瓦楞纸箱，用于存储和运输精密电子元件。

以上化学物质均为市售产品。

本发明的有益效果：

本发明通过选择合理的配方材料，并根据配方材料分别制备得到高导磁率的多孔网状结构的铜铝复合面纸，低电阻率的瓦楞纸芯和内部具有磁性纳米颗粒的中间层，最后通过优选配方制备得到的金属基胶黏剂，将上述瓦楞纸板各层黏结成一整体；上述制备得到的多层复合式瓦楞纸板，材料配方和结构设计合理，成本低廉，制备方法简单，能使不同强度和频率的电磁波干扰场在瓦楞纸板内均内被反射、吸收和抵消掉，从而使瓦楞纸板在保持其本身固有的优异性能时，还具有电磁屏蔽的效果。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

实施例1

一种具有电磁屏蔽效果的瓦楞纸板，该瓦楞纸板从外到内依次为外层面纸、第一瓦楞纸芯、中间层、第二瓦楞纸芯和内层面纸，并通过胶黏剂在各层相互接触位置粘连，所述外层面纸和内层面纸均为铜铝复合的面纸，所述第一瓦楞纸芯和第二瓦楞纸芯均为炭黑填充/石墨烯改性的瓦楞纸芯，所述中间层为纳米四氧化三铁改性的碳纤维纸复合层，所述胶黏剂为金属基复合胶黏剂。

所述中间层由以下重量份数的原料组成：100份碳纤维纸、3份聚乙烯树脂、5份苯乙烯-丁烯嵌段共聚物、5份第一助剂、8份纳米四氧化三铁、5份蓖麻油酸、3份第二助剂、2份二（1,1,5－三氢八氟戊基）磷酸酯盐、5份脂肪酸甲酯磺酸钠、1份氟碳改性有机硅氧烷、1份石蜡和5份高密度聚乙烯树脂。

所述中间层的制备方法，包括以下步骤：

步骤a）按重量份称取原料，将100份碳纤维纸浸渍在由5份第一助剂、5份苯乙烯-丁烯嵌段共聚物和3份聚乙烯树脂组成的混合液A中，浸渍1h后，加热混合液A至60℃，加热5min，将碳纤维纸取出立即放入冰浴中10s，得到表面多孔改性碳纤维纸；

步骤b）将8份纳米四氧化三铁加入由3份第二助剂、5份蓖麻油酸和2份二（1,1,5－三氢八氟戊基）磷酸酯盐组成的混合液B，研磨成超细粉末后，采用离心方法得到直径小于100nm的纳米四氧化三铁颗粒，通过真空抽滤的方式将其渗透进入所述步骤a）中的表面多孔改性碳纤维纸中，得到纳米四氧化三铁填充改性的碳纤维纸；

步骤c）加入由5份脂肪酸甲酯磺酸钠、1份氟碳改性有机硅氧烷和1份石蜡组成的混合液C中，在超声波的作用下，使纳米四氧化三铁均匀分散在所述步骤b）中得到的纳米四氧化三铁改性的碳纤维纸中；

步骤d）分别采用聚乙二醇和去离子水洗涤改性后的碳纤维纸表面，然后将表面涂覆有5份高密度聚乙烯树脂的碳纤维纸覆合在改性后的碳纤维纸上，得到纳米四氧化三铁改性的碳纤维纸复合层。

所述第一助剂由2份碳酸氢铵、1份氧化钙、1份聚乙二醇和1份十二烷基苯磺酸钠组成。

所述第二助剂由0.5份乙烯乙二醇醚、1份三乙醇胺和1.5份聚乙二醇组成。

所述外层面纸和内层面纸的制备方法，包括以下步骤：

步骤1）将15重量份纳米氧化铜和10重量份纳米氧化铝粉体加入到由15重量份无水乙醇、1重量份氧化锆、1.5重量份氧化钇、1重量份炭黑、5重量份碳酸氢钠和10重量份磷酸组成的混合液D中，通过行星球磨机将所述混合液D球磨，经过8h球磨后形成混合浆液；

步骤2）将配置的混合浆液通过丝网印刷的方式涂覆在面纸上，形成一层铜铝复合层；

步骤3）通过程序升温的方式，以2℃/min的升温速度使其升温至120℃，恒温6h后，以1℃/min的速度继续升温至200℃，保持3h后自然降温，得到多孔网状结构的铜铝复合面纸。

所述第一瓦楞纸芯和第二瓦楞纸芯的制备方法，包括以下步骤：

步骤1）将黏胶纤维纸浸渍在由单宁酸、柠檬酸和去离子水组成的混合液E中，浸渍15min后，取出铺设在高压反应釜底部平板上，然后在高压反应釜顶部通过喷淋方式加入由8重量份石墨烯、2重量份聚醋酸乙烯酯、15重量份聚丙烯吡咯烷酮和5重量份水杨酸组成的混合液F，通过外循环泵将混合液F高压渗透通过黏胶纤维纸并从高压反应釜底部抽出循环至顶部，维持高压反应釜压力为0.3MPa，循环高压渗透3h，得到石墨烯改性黏胶纤维纸；

步骤2）将5重量份炭黑通过超声辅助搅拌分散的方式溶于由5重量份矿物蜡、2重量份纤维素酯和3重量份硬脂酸甘油酯组成的乳液中，将所述乳液通过辊涂的方式均匀涂覆在石墨烯改性纤维纸上表面，然后再将聚丙烯腈纤维铺设在喷涂后的石墨烯改性黏胶纤维纸上表面，得到瓦楞纸芯中间体；

步骤3）将瓦楞纸芯中间体真空干燥后，通过折痕辊压装置制得所述炭黑填充/石墨烯改性的瓦楞纸芯。

按质量百分比计，所述单宁酸、柠檬酸和去离子水的配比为10：25：65。

所述金属基胶黏剂由以下重量份数的原料组成：15份聚乙烯醇缩醛、35份沥青、20份纤维素酯、2份淀粉、3份壳聚糖、5份甘油、1份炭黑、5份三乙醇胺磷酸盐和12份重金属溶液；

所述金属基胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1）将2份淀粉和3份壳聚糖溶于60℃的5份甘油中，搅拌均匀后加入5份三乙醇胺磷酸盐和1份炭黑，继续搅拌30min，再加入12份重金属溶液，配制得到甲组分；

步骤2）将35份沥青放入锅内升温至180℃，待熔化、脱水、过滤后，加入15份聚乙烯醇缩醛和20份纤维素酯，搅拌均匀为乙组分；

步骤3）将甲组分和乙组分高速搅拌混合，得到所述金属基复合胶黏剂。

所述重金属溶液为质量百分含量10%的硫酸铜溶液，

实施例2

一种具有电磁屏蔽效果的瓦楞纸板，该瓦楞纸板从外到内依次为外层面纸、第一瓦楞纸芯、中间层、第二瓦楞纸芯和内层面纸，并通过胶黏剂在各层相互接触位置粘连，所述外层面纸和内层面纸均为铜铝复合的面纸，所述第一瓦楞纸芯和第二瓦楞纸芯均为炭黑填充/石墨烯改性的瓦楞纸芯，所述中间层为纳米四氧化三铁改性的碳纤维纸复合层，所述胶黏剂为金属基复合胶黏剂。

所述中间层由以下重量份数的原料组成：150份碳纤维纸、4份聚乙烯树脂、7份苯乙烯-丁烯嵌段共聚物、6份第一助剂、10份纳米四氧化三铁、7份蓖麻油酸、4份第二助剂、4份二（1,1,5－三氢八氟戊基）磷酸酯盐、7份脂肪酸甲酯磺酸钠、2份氟碳改性有机硅氧烷、2份石蜡和10份高密度聚乙烯树脂。

所述中间层的制备方法，包括以下步骤：

步骤a）按重量份称取原料，将150份碳纤维纸浸渍在由6份第一助剂、7份苯乙烯-丁烯嵌段共聚物和4份聚乙烯树脂组成的混合液A中，浸渍1.5h后，加热混合液A至70℃，加热8min，将碳纤维纸取出立即放入冰浴中20s，得到表面多孔改性碳纤维纸；

步骤b）将10份纳米四氧化三铁加入由4份第二助剂、7份蓖麻油酸和4份二（1,1,5－三氢八氟戊基）磷酸酯盐组成的混合液B，研磨成超细粉末后，采用离心方法得到直径小于100nm的纳米四氧化三铁颗粒，通过真空抽滤的方式将其渗透进入所述步骤a）中的表面多孔改性碳纤维纸中，得到纳米四氧化三铁填充改性的碳纤维纸；

步骤c）加入由7份脂肪酸甲酯磺酸钠、2份氟碳改性有机硅氧烷和2份石蜡组成的混合液C中，在超声波的作用下，使纳米四氧化三铁均匀分散在所述步骤b）中得到的纳米四氧化三铁改性的碳纤维纸中；

步骤d）分别采用聚乙二醇和去离子水洗涤改性后的碳纤维纸表面，然后将表面涂覆有10份高密度聚乙烯树脂的碳纤维纸覆合在改性后的碳纤维纸上，得到纳米四氧化三铁改性的碳纤维纸复合层。

所述第一助剂由2.5份碳酸氢铵、1.3份氧化钙、1份聚乙二醇和1.2份十二烷基苯磺酸钠组成。

所述第二助剂由1份乙烯乙二醇醚、1.5份三乙醇胺和1.5份聚乙二醇组成。

所述外层面纸和内层面纸的制备方法，包括以下步骤：

步骤1）将18重量份纳米氧化铜和125重量份纳米氧化铝粉体加入到由22重量份无水乙醇、1.5重量份氧化锆、1.7重量份氧化钇、1.5重量份炭黑、6重量份碳酸氢钠和15重量份磷酸组成的混合液D中，通过行星球磨机将所述混合液D球磨，经过10h球磨后形成混合浆液；

步骤2）将配置的混合浆液通过丝网印刷的方式涂覆在面纸上，形成一层铜铝复合层；

步骤3）通过程序升温的方式，以2.5℃/min的升温速度使其升温至130℃，恒温7h后，以1.5℃/min的速度继续升温至250℃，保持4h后自然降温，得到多孔网状结构的铜铝复合面纸。

所述第一瓦楞纸芯和第二瓦楞纸芯的制备方法，包括以下步骤：

步骤1）将黏胶纤维纸浸渍在由单宁酸、柠檬酸和去离子水组成的混合液E中，浸渍23min后，取出铺设在高压反应釜底部平板上，然后在高压反应釜顶部通过喷淋方式加入由10重量份石墨烯、4重量份聚醋酸乙烯酯、17重量份聚丙烯吡咯烷酮和6重量份水杨酸组成的混合液F，通过外循环泵将混合液F高压渗透通过黏胶纤维纸并从高压反应釜底部抽出循环至顶部，维持高压反应釜压力为0.4MPa，循环高压渗透4h，得到石墨烯改性黏胶纤维纸；

步骤2）将6重量份炭黑通过超声辅助搅拌分散的方式溶于由7重量份矿物蜡、2.5重量份纤维素酯和4重量份硬脂酸甘油酯组成的乳液中，将所述乳液通过辊涂的方式均匀涂覆在石墨烯改性纤维纸上表面，然后再将聚丙烯腈纤维铺设在喷涂后的石墨烯改性黏胶纤维纸上表面，得到瓦楞纸芯中间体；

步骤3）将瓦楞纸芯中间体真空干燥后，通过折痕辊压装置制得所述炭黑填充/石墨烯改性的瓦楞纸芯。

按质量百分比计，所述单宁酸、柠檬酸和去离子水的配比为12：27：61。

所述金属基胶黏剂由以下重量份数的原料组成：25份聚乙烯醇缩醛、40份沥青、30份纤维素酯、3份淀粉、4份壳聚糖、6份甘油、1.5份炭黑、8份三乙醇胺磷酸盐和15份重金属溶液；

所述金属基胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1）将3份淀粉和4份壳聚糖溶于70℃的6份甘油中，搅拌均匀后加入8份三乙醇胺磷酸盐和1.5份炭黑，继续搅拌40min，再加入15份重金属溶液，配制得到甲组分；

步骤2）将40份沥青放入锅内升温至190℃，待熔化、脱水、过滤后，加入25份聚乙烯醇缩醛和30份纤维素酯，搅拌均匀为乙组分；

步骤3）将甲组分和乙组分高速搅拌混合，得到所述金属基复合胶黏剂。

所述重金属溶液由为15wt%硫酸铜溶液和15wt%硫酸亚铁溶液按1:1体积比配置而成。

所述重金属溶液的重金属质量百分含量为15%。

实施例3

一种具有电磁屏蔽效果的瓦楞纸板，该瓦楞纸板从外到内依次为外层面纸、第一瓦楞纸芯、中间层、第二瓦楞纸芯和内层面纸，并通过胶黏剂在各层相互接触位置粘连，所述外层面纸和内层面纸均为铜铝复合的面纸，所述第一瓦楞纸芯和第二瓦楞纸芯均为炭黑填充/石墨烯改性的瓦楞纸芯，所述中间层为纳米四氧化三铁改性的碳纤维纸复合层，所述胶黏剂为金属基复合胶黏剂。

所述中间层由以下重量份数的原料组成：200份碳纤维纸、5份聚乙烯树脂、10份苯乙烯-丁烯嵌段共聚物、8份第一助剂、12份纳米四氧化三铁、8份蓖麻油酸、6份第二助剂、5份二（1,1,5－三氢八氟戊基）磷酸酯盐、10份脂肪酸甲酯磺酸钠、3份氟碳改性有机硅氧烷、3份石蜡和15份高密度聚乙烯树脂。

所述中间层的制备方法，包括以下步骤：

步骤a）按重量份称取原料，将200份碳纤维纸浸渍在由8份第一助剂、10份苯乙烯-丁烯嵌段共聚物和5份聚乙烯树脂组成的混合液A中，浸渍2h后，加热混合液A至80℃，加热10min，将碳纤维纸取出立即放入冰浴中30s，得到表面多孔改性碳纤维纸；

步骤b）将12份纳米四氧化三铁加入由6份第二助剂、8份蓖麻油酸和5份二（1,1,5－三氢八氟戊基）磷酸酯盐组成的混合液B，研磨成超细粉末后，采用离心方法得到直径小于100nm的纳米四氧化三铁颗粒，通过真空抽滤的方式将其渗透进入所述步骤a）中的表面多孔改性碳纤维纸中，得到纳米四氧化三铁填充改性的碳纤维纸；

步骤c）加入由10份脂肪酸甲酯磺酸钠、3份氟碳改性有机硅氧烷和3份石蜡组成的混合液C中，在超声波的作用下，使纳米四氧化三铁均匀分散在所述步骤b）中得到的纳米四氧化三铁改性的碳纤维纸中；

步骤d）分别采用聚乙二醇和去离子水洗涤改性后的碳纤维纸表面，然后将表面涂覆有15份高密度聚乙烯树脂的碳纤维纸覆合在改性后的碳纤维纸上，得到纳米四氧化三铁改性的碳纤维纸复合层。

所述第一助剂由3份碳酸氢铵、1.5份氧化钙、2份聚乙二醇和1.5份十二烷基苯磺酸钠组成。

所述第二助剂由1.5份乙烯乙二醇醚、2份三乙醇胺和2.5份聚乙二醇组成。

所述外层面纸和内层面纸的制备方法，包括以下步骤：

步骤1）将20重量份纳米氧化铜和15重量份纳米氧化铝粉体加入到由30重量份无水乙醇、2重量份氧化锆、2.0重量份氧化钇、2重量份炭黑、8重量份碳酸氢钠和20重量份磷酸组成的混合液D中，通过行星球磨机将所述混合液D球磨，经过12h球磨后形成混合浆液；

步骤2）将配置的混合浆液通过丝网印刷的方式涂覆在面纸上，形成一层铜铝复合层；

步骤3）通过程序升温的方式，以3℃/min的升温速度使其升温至150℃，恒温8h后，以1.5℃/min的速度继续升温至250℃，保持5h后自然降温，得到多孔网状结构的铜铝复合面纸。

所述第一瓦楞纸芯和第二瓦楞纸芯的制备方法，包括以下步骤：

步骤1）将黏胶纤维纸浸渍在由单宁酸、柠檬酸和去离子水组成的混合液E中，浸渍30min后，取出铺设在高压反应釜底部平板上，然后在高压反应釜顶部通过喷淋方式加入由12重量份石墨烯、6重量份聚醋酸乙烯酯、20重量份聚丙烯吡咯烷酮和8重量份水杨酸组成的混合液F，通过外循环泵将混合液F高压渗透通过黏胶纤维纸并从高压反应釜底部抽出循环至顶部，维持高压反应釜压力为0.5MPa，循环高压渗透6h，得到石墨烯改性黏胶纤维纸；

步骤2）将7重量份炭黑通过超声辅助搅拌分散的方式溶于由8重量份矿物蜡、3重量份纤维素酯和5重量份硬脂酸甘油酯组成的乳液中，将所述乳液通过辊涂的方式均匀涂覆在石墨烯改性纤维纸上表面，然后再将聚丙烯腈纤维铺设在喷涂后的石墨烯改性黏胶纤维纸上表面，得到瓦楞纸芯中间体；

步骤3）将瓦楞纸芯中间体真空干燥后，通过折痕辊压装置制得所述炭黑填充/石墨烯改性的瓦楞纸芯。

按质量百分比计，所述单宁酸、柠檬酸和去离子水的配比为15：30：55。

所述金属基胶黏剂由以下重量份数的原料组成：30份聚乙烯醇缩醛、45份沥青、40份纤维素酯、5份淀粉、5份壳聚糖、8份甘油、2份炭黑、10份三乙醇胺磷酸盐和18份重金属溶液；

所述金属基胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1）将5份淀粉和5份壳聚糖溶于80℃的8份甘油中，搅拌均匀后加入10份三乙醇胺磷酸盐和2份炭黑，继续搅拌60min，再加入18份重金属溶液，配制得到甲组分；

步骤2）将45份沥青放入锅内升温至200℃，待熔化、脱水、过滤后，加入30份聚乙烯醇缩醛和40份纤维素酯，搅拌均匀为乙组分；

步骤3）将甲组分和乙组分高速搅拌混合，得到所述金属基复合胶黏剂。

所述重金属溶液由为20wt%硫酸铜溶液和20wt%硫酸锰溶液按1:1体积比配置而成。

所述重金属溶液的重金属质量百分含量为20%。

对比例1

本对比例的瓦楞纸板，其各层材料选择和结构组合设计基本与实施例1相类似，其主要区别在于中间层为未经纳米四氧化三铁改性处理的碳纤维纸。

对比例2

本对比例的瓦楞纸板，其各层材料选择和结构组合设计基本与实施例1相类似，其主要区别在于胶黏剂为未含金属基的胶黏剂。

对比例3

本对比例的瓦楞纸板，其各层材料选择和结构组合设计基本与实施例3相类似，其主要区别在于外层面纸和内层面纸与第一瓦楞纸芯的材料组成和制备方法相同。

对比例4

本对比例的瓦楞纸板，其各层材料选择和结构组合设计基本与实施例3相类似，其主要区别在于第一瓦楞纸芯和第二瓦楞纸芯与外层面纸的材料组成和制备方法相同。

将上述实施例1～3和对比例1～4所得的瓦楞纸板在相同的试验条件下进行性能测试，其结果如表1所示：

表1

	实施例1	实施例2	实施例3	对比例1	对比例2	对比例3	对比例4
								屏蔽能效，dB	82	79	83	67	51	43	47

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (3)

1.一种具有电磁屏蔽效果的瓦楞纸板，该瓦楞纸板从外到内依次为外层面纸、第一瓦楞纸芯、中间层、第二瓦楞纸芯和内层面纸，并通过胶黏剂在各层相互接触位置粘连，其特征在于，所述外层面纸和内层面纸均为铜铝复合的面纸，所述第一瓦楞纸芯和第二瓦楞纸芯均为炭黑填充石墨烯改性的瓦楞纸芯，所述中间层为纳米四氧化三铁改性的碳纤维纸复合层，所述胶黏剂为金属基复合胶黏剂；

所述外层面纸和内层面纸的制备方法，包括以下步骤：

步骤1）将15～20重量份纳米氧化铜和10～15重量份纳米氧化铝粉体加入到由15～30重量份无水乙醇、1～2重量份氧化锆、1.5～2.0重量份氧化钇、1～2重量份炭黑、5～8重量份碳酸氢钠和10～20重量份磷酸组成的混合液D中，通过行星球磨机将所述混合液D球磨，经过8～12h球磨后形成混合浆液；

步骤2）将配置的混合浆液通过丝网印刷的方式涂覆在面纸上，形成一层铜铝复合层；

步骤3）通过程序升温的方式，以2～3℃/min的升温速度使其升温至120～150℃，恒温6～8h后，以1～1.5℃/min的速度继续升温至200～250℃，保持3～5h后自然降温，得到多孔网状结构的铜铝复合面纸；

所述第一瓦楞纸芯和第二瓦楞纸芯的制备方法，包括以下步骤：

步骤1）将黏胶纤维纸浸渍在由单宁酸、柠檬酸和去离子水组成的混合液E中，浸渍15～30min后，取出铺设在高压反应釜底部平板上，然后在高压反应釜顶部通过喷淋方式加入由8～12重量份石墨烯、2～6重量份聚醋酸乙烯酯、15～20重量份聚丙烯吡咯烷酮和5～8重量份水杨酸组成的混合液F，通过外循环泵将混合液F高压渗透通过黏胶纤维纸并从高压反应釜底部抽出循环至顶部，维持高压反应釜压力为0.3～0.5MPa，循环高压渗透3～6h，得到石墨烯改性黏胶纤维纸；

步骤2）将5～7重量份炭黑通过超声辅助搅拌分散的方式溶于由5～8重量份矿物蜡、2～3重量份纤维素酯和3～5重量份硬脂酸甘油酯组成的乳液中，将所述乳液通过辊涂的方式均匀涂覆在石墨烯改性纤维纸上表面，然后再将聚丙烯腈纤维铺设在喷涂后的石墨烯改性黏胶纤维纸上表面，得到瓦楞纸芯中间体；

步骤3）将瓦楞纸芯中间体真空干燥后，通过折痕辊压装置制得所述炭黑填充石墨烯改性的瓦楞纸芯。

2.根据权利要求1所述的具有电磁屏蔽效果的瓦楞纸板，其特征在于：按质量百分比计，所述单宁酸、柠檬酸和去离子水的配比为10～15：25～30：55～65。

3.应用权利要求1～2任一项所述的具有电磁屏蔽效果的瓦楞纸板，将其制作成具有电磁屏蔽效果的瓦楞纸箱，用于存储和运输精密电子元件。