CN110218409A - 一种聚丙烯腈电磁屏蔽膜的制备方法 - Google Patents

一种聚丙烯腈电磁屏蔽膜的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及功能材料制备技术领域，特别是指一种聚丙烯腈电磁屏蔽膜的制备方法。首先将聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液与纳米碳黑/聚乙烯亚胺溶液进行混合，涂膜后浸入含有戊二醛的水溶液中进行固化交联，在此基础上采用化学反应法制备聚丙烯腈电磁屏蔽膜。经过纳米碳黑/聚乙烯亚胺共混改性的聚丙烯腈膜不仅具有良好的柔性，且纳米碳黑/聚乙烯亚胺溶液中的水在膜成型的过程中起着制孔剂的作用。纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈膜具有连续分布的网状孔洞结构，使导电硫化铜不仅在柔性膜表面上沉积，而且在内部也生长，以致形成的硫化铜不仅能覆盖柔性基体膜表面，而且还贯穿到膜的内部，完成了硫化铜的有效负载，使复合材料具有优良的电磁屏蔽性能。

Description

一种聚丙烯腈电磁屏蔽膜的制备方法
技术领域
本发明涉及功能材料制备技术领域，特别是指一种聚丙烯腈电磁屏蔽膜的制备方法。
背景技术
随着电子工业的迅速发展以及各种商用、家用通讯设备和电子产品的日益普及，这些产品所产生的电磁波辐射将空间充斥了不同波长和频率的电磁波，使电磁辐射污染越来越严重。电磁辐射不仅会对广播电视等通讯设备产生干扰，还会影响人体健康，人体长期暴露在电磁辐射环境中，神经系统、心血管系统、内分泌系统、生殖系统、免疫系统等都会受到不同程度的伤害。电磁辐射污染已经引起了世界各国的重视，很多国家和国际组织都先后制定了一系列屏蔽电磁波的标准和法规，如美国联邦通讯委员会的FCC规定、德国电气技术协会的VDE规定、国际电气标准委员会的CISPR国际标准等。
聚合物因其具有耐腐蚀、质轻、优良力学以及易加工等特性，在人们的生产与生活中的应用愈发广泛。近年来随着能源、电子等领域的迅猛发展，人们对具有导电和导热等功能特性的聚合物材料需求越来越大。然而除少数聚合物本身具有导电性外，多数聚合物是电与热的绝缘体，聚合物本身已经不能满足多功能性的需求，开发具有导电导热和电磁屏蔽等功能性的聚合物复合材料是摆在科研工作者面前的重要课题。通过填充功能性纳米填料制备聚合物功能复合材料具有成本低、开发周期短、易于推广等优点，在国内外受到广泛关注。
电磁屏蔽材料可分为涂覆型结构型和填充型等，填充型屏蔽材料是指由高分子基体填料和其它添加剂组成的复合材料。按照添加剂的不同可分为金属系屏蔽材料和碳系屏蔽材料。功能纳米填料不仅能够为聚合物提供多功能特性，还对聚合物具有一定的增强作用，然而单纯加入这些纳米填料通常需要很高的填充量，不利于复合材料的加工成型，同时多数纳米填料具有刚性，会大大降低复合材料的韧性。与传统电磁屏蔽填料相比，碳黑填料具有密度小、强度高、耐高温、电学性能好等特点，电磁屏蔽领域具有应用优势。但是，由于碳黑导电填料属于半导体，所形成的涂料的导电率小于金属类填料形成的导电涂料，屏蔽效果较差。因此，如何在获得高导电导热性能的同时，通过特定内部结构形成填料网络、减小填料用量，是我们亟待解决的难题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出一种聚丙烯腈电磁屏蔽膜的制备方法，采用这种得到的材料具有良好的电磁屏蔽膜性能及柔性。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种聚丙烯腈电磁屏蔽膜的制备方法，步骤如下：
（1）将纳米碳黑加入到聚乙烯亚胺水溶液中，在60-90℃搅拌2-3h，得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺混合溶液；
（2）将聚丙烯腈置于二甲基甲酰胺中，在60-80℃搅拌2-3h，使聚丙烯腈完全溶解得到聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液；
（3）将步骤（1）得到的纳米碳黑/聚乙烯亚胺混合溶液加入到步骤（2）得到的聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液中，搅拌混合均匀，得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混溶液，静置脱泡后，制得聚合物铸膜液；
（4）将步骤（3）得到的铸膜液流延到玻璃板上，用刮刀刮成厚度为600-1200微米的液膜，将带有液膜的玻璃板在20-60℃下浸没于凝固浴中，在凝固浴中停留1-3小时得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混膜；
（5）将步骤（4）得到的纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混膜，浸入五水硫酸铜水溶液中，在10℃-40℃浸泡5-30分钟后，加入硫代硫酸钠水溶液，升温至75℃-95℃反应0.5-4小时，取出共混膜后用水漂洗、烘干后得到聚丙烯腈电磁屏蔽膜。
所述步骤（1）中纳米碳黑与聚乙烯亚胺水溶液的质量比为（5-15）：（85-95）。
所述聚乙烯亚胺水溶液的质量浓度为30-60％；聚乙烯亚胺的分子量为600-70000；纳米碳黑型号为VXC-72，粒径为30nm。
所述步骤（2）中聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液的质量浓度为10-20％。
所述步骤（3）中纳米碳黑/聚乙烯亚胺混合溶液的质量为聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液质量的5-15％。
所述步骤（4）中凝固浴为质量浓度为2-10％的戊二醛水溶液。
所述步骤（5）中五水硫酸铜水溶液的质量浓度为2%-8%，硫代硫酸钠水溶液的质量浓度为2%-8%。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明首先将聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液与纳米碳黑/聚乙烯亚胺溶液进行混合，涂膜后浸入含有戊二醛的水溶液中进行固化交联，在此基础上采用化学反应法制备聚丙烯腈电磁屏蔽膜。经过纳米碳黑/聚乙烯亚胺共混改性的聚丙烯腈膜不仅具有良好的柔性，而且纳米碳黑/聚乙烯亚胺溶液中的水在膜成型的过程中起着制孔剂的作用。纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈膜具有连续分布的网状孔洞结构，使导电硫化铜不仅在柔性膜表面上沉积，而且在内部也生长，以致形成的硫化铜不仅能覆盖柔性基体膜表面，而且还贯穿到膜的内部，真正完成了硫化铜的有效负载，使复合材料具有优良的电磁屏蔽性能。
（2）聚丙烯腈膜本身对铜离子具有络合作用，且由于引入了聚乙烯亚胺的强螯合吸附作用，其大分子链上拥有大量的胺基N原子使其具有很强的受电子性，它对铜离子能产生很强的络合作用，提高铜的硫化物在聚丙烯腈膜上的负载量，有效提高的柔性膜的导电性能及导电持久性。纳米碳黑和硫化铜粒子为不同类别的填充剂，在聚丙烯腈基体中相互分散在彼此的间隙内，可增大填料的填充因数，从而在聚丙烯腈基体中形成更多的导电通路网络，降低电阻，得到性能更加优良的电磁屏蔽性能复合材料。
（3）本发明的制备方法其条件易控，操作简单，原料成本低，能量消耗少，适于大规模工业化成产。本发明制备的电磁屏蔽复合材料与其它产品相比其导电层与基体之间的附着力显著提升，导电层更加致密，具有突出的耐磨性和耐溶剂性；产品的电磁屏蔽性和柔韧性好，且该产品的面电阻对环境如压力、弹性等变化敏感，可广泛适用于传感器，防静电，防电磁屏蔽等领域。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例的聚丙烯腈电磁屏蔽膜的制备方法，步骤如下：
（1）将纳米碳黑加入到聚乙烯亚胺水溶液中，其中纳米碳黑5份，聚乙烯亚胺水溶液95份，在60搅拌3h，得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺混合溶液。所述的聚乙烯亚胺的分子量为600，纳米碳黑型号为VXC-72，粒径为30nm所述的聚乙烯亚胺水溶液的浓度为30％。
（2）将10克聚丙烯腈置于90克二甲基甲酰胺中，在60℃搅拌3h，使聚丙烯腈完全溶解得到聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液；
（3）将5克步骤（1）得到的纳米碳黑/聚乙烯亚胺混合溶液加到95克步骤（2）得到的聚丙烯腈溶液中，搅拌混合均匀，得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混溶液，静置脱泡后，制得聚合物铸膜液；
（４）将步骤（3）铸膜液流延到玻璃板上，用刮刀刮成厚度为600微米的液膜，将带有液膜的玻璃板在20℃下浸没于戊二醛浓度为2%的水溶液中，停留1h得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混膜；
（5）取10克步骤（４）得到的纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混膜，浸入50克浓度为2%五水硫酸铜水溶液中，在10℃浸泡30分钟后，加入50克浓度为2%的硫代硫酸钠水溶液，升温至75℃反应4小时，取出共混膜后用水漂洗、烘干后得到聚丙烯腈电磁屏蔽膜。此聚丙烯腈电磁屏蔽膜在80MHz-6GHz范围内屏蔽效能可达25dB。
实施例2
本实施例的聚丙烯腈电磁屏蔽膜的制备方法，步骤如下：
（1）将纳米碳黑加入到聚乙烯亚胺水溶液中，其中纳米碳黑15份，聚乙烯亚胺水溶液85份，在60℃搅拌3h，得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺混合溶液。所述的聚乙烯亚胺的分子量为70000，纳米碳黑型号为VXC-72，粒径为30nm，所述的聚乙烯亚胺水溶液的浓度为50％；
（2）将10克聚丙烯腈置于90克二甲基甲酰胺中，在80℃搅拌2h，使聚丙烯腈完全溶解得到聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液；
（3）将15克步骤（1）得到的纳米碳黑/聚乙烯亚胺混合溶液加到85克步骤（2）得到的聚丙烯腈溶液中，搅拌混合均匀，得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混溶液，静置脱泡后，制得聚合物铸膜液；
（4）将步骤（3）铸膜液流延到玻璃板上，用刮刀刮成厚度为1200微米的液膜，将带有液膜的玻璃板在40℃下浸没于戊二醛浓度为5%的水溶液中，停留3h得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混膜；
（5）取10克步骤（4）得到的纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混膜，浸入50克浓度为5%五水硫酸铜水溶液中，在30℃浸泡30分钟后，加入50克浓度为5%的硫代硫酸钠水溶液，升温至85℃反应2小时，取出共混膜后用水漂洗、烘干后得到聚丙烯腈电磁屏蔽膜。此聚丙烯腈电磁屏蔽膜80MHz-6GHz范围内屏蔽效能可达45dB。
实施例3
本实施例的聚丙烯腈电磁屏蔽膜的制备方法，步骤如下：
（1）将纳米碳黑加入到聚乙烯亚胺水溶液中，其中纳米碳黑10份，聚乙烯亚胺水溶液85份，在70℃搅拌2h，得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺混合溶液。所述的聚乙烯亚胺的分子量为1800，纳米碳黑型号为VXC-72，粒径为30nm，所述的聚乙烯亚胺水溶液的浓度为60％；
（2）将20克聚丙烯腈置于80克二甲基甲酰胺中，在70℃搅拌2.5h，使聚丙烯腈完全溶解得到聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液；
（3）将10克步骤（1）得到的纳米碳黑/聚乙烯亚胺混合溶液加到90克步骤（2）得到的聚丙烯腈溶液中，搅拌混合均匀，得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混溶液，静置脱泡后，制得聚合物铸膜液；
（4）将步骤（3）铸膜液流延到玻璃板上，用刮刀刮成厚度为900微米的液膜，将带有液膜的玻璃板在60℃下浸没于戊二醛浓度为10%的水溶液中，停留1.5h得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混膜；
（5）取10克步骤（4）得到的纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混膜，浸入50克浓度为5%五水硫酸铜水溶液中，在30℃浸泡30分钟后，加入50克浓度为5%的硫代硫酸钠水溶液，升温至95℃反应0.5小时，取出共混膜后用水漂洗、烘干后得到聚丙烯腈电磁屏蔽膜。此聚丙烯腈电磁屏蔽膜80MHz-6GHz范围内屏蔽效能可达32dB。
实施例4
本实施例的聚丙烯腈电磁屏蔽膜的制备方法，步骤如下：
（1）将纳米碳黑加入到聚乙烯亚胺水溶液中，其中纳米碳黑12份，聚乙烯亚胺水溶液88份，在75℃搅拌2h，得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺混合溶液。所述的聚乙烯亚胺的分子量为3000，纳米碳黑型号为VXC-72，粒径为30nm，所述的聚乙烯亚胺水溶液的浓度为40％；
（2）将12克聚丙烯腈置于88克二甲基甲酰胺中，在75℃搅拌2h，使聚丙烯腈完全溶解得到聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液；
（3）将14克步骤（1）得到的纳米碳黑/聚乙烯亚胺混合溶液加到86克步骤（2）得到的聚丙烯腈溶液中，搅拌混合均匀，得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混溶液，静置脱泡后，制得聚合物铸膜液；
（4）将步骤（3）铸膜液流延到玻璃板上，用刮刀刮成厚度为800微米的液膜，将带有液膜的玻璃板在30℃下浸没于戊二醛浓度为4%的水溶液中，停留2.5h得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混膜；
（5）取10克步骤（４）得到的纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混膜，浸入50克浓度为8%五水硫酸铜水溶液中，在30℃浸泡30分钟后，加入50克浓度为8%的硫代硫酸钠水溶液，升温至90℃反应1小时，取出共混膜后用水漂洗、烘干后得到聚丙烯腈电磁屏蔽膜。此聚丙烯腈电磁屏蔽膜80MHz-6GHz范围内屏蔽效能可达36dB。
实施例5
本实施例的聚丙烯腈电磁屏蔽膜的制备方法，步骤如下：
（1）将纳米碳黑加入到聚乙烯亚胺水溶液中，其中纳米碳黑9份，聚乙烯亚胺水溶液92份，在65℃搅拌2.5h，得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺混合溶液。所述的聚乙烯亚胺的分子量为10000，纳米碳黑型号为VXC-72，粒径为30nm，所述的聚乙烯亚胺水溶液的浓度为45％；
（2）将11克聚丙烯腈置于89克二甲基甲酰胺中，在65℃搅拌3h，使聚丙烯腈完全溶解得到聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液；
（3）将8克步骤（1）得到的纳米碳黑/聚乙烯亚胺混合溶液加到92克步骤（2）得到的聚丙烯腈溶液中，搅拌混合均匀，得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混溶液，静置脱泡后，制得聚合物铸膜液；
（4）将步骤（3）铸膜液流延到玻璃板上，用刮刀刮成厚度为600微米的液膜，将带有液膜的玻璃板在30℃下浸没于戊二醛浓度为4%的水溶液中，停留2h得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混膜；
（5）取10克步骤（4）得到的纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混膜，浸入50克浓度为3%五水硫酸铜水溶液中，在25℃浸泡30分钟后，加入50克浓度为3%的硫代硫酸钠水溶液，升温至80℃反应1.5小时，取出共混膜后用水漂洗、烘干后得到聚丙烯腈电磁屏蔽膜。此聚丙烯腈电磁屏蔽膜80MHz-6GHz范围内屏蔽效能可达28dB。
实施例6
本实施例的聚丙烯腈电磁屏蔽膜的制备方法，步骤如下：
（1）将纳米碳黑加入到聚乙烯亚胺水溶液中，其中纳米碳黑11份，聚乙烯亚胺水溶液89份，在65℃搅拌2.5h，得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺混合溶液。所述的聚乙烯亚胺的分子量为30000，纳米碳黑型号为VXC-72，粒径为30nm，所述的聚乙烯亚胺水溶液的浓度为40％；
（2）将13克聚丙烯腈置于87克二甲基甲酰胺中，在70℃搅拌2.5h，使聚丙烯腈完全溶解得到聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液；
（3）将9克步骤（1）得到的纳米碳黑/聚乙烯亚胺混合溶液加到91克步骤（2）得到的聚丙烯腈溶液中，搅拌混合均匀，得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混溶液，静置脱泡后，制得聚合物铸膜液；
（4）将步骤（3）铸膜液流延到玻璃板上，用刮刀刮成厚度为1100微米的液膜，将带有液膜的玻璃板在40℃下浸没于戊二醛浓度为7%的水溶液中，停留1.5h得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混膜；
（5）取10克步骤（4）得到的纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混膜，浸入50克浓度为4%五水硫酸铜水溶液中，在25℃浸泡30分钟后，加入50克浓度为4%的硫代硫酸钠水溶液，升温至82℃反应1.5小时，取出共混膜后用水漂洗、烘干后得到聚丙烯腈电磁屏蔽膜。此聚丙烯腈电磁屏蔽膜80MHz-6GHz范围内屏蔽效能可达40dB。
实施例7
本实施例的聚丙烯腈电磁屏蔽膜的制备方法，步骤如下：
（1）将纳米碳黑加入到聚乙烯亚胺水溶液中，其中纳米碳黑7份，聚乙烯亚胺水溶液97份，在65℃搅拌2.5h，得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺混合溶液。所述的聚乙烯亚胺的分子量为30000，纳米碳黑型号为VXC-72，粒径为30nm，所述的聚乙烯亚胺水溶液的浓度为40％；
（2）将16克聚丙烯腈置于84克二甲基甲酰胺中，在75℃搅拌2h，使聚丙烯腈完全溶解得到聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液；
（3）将11克步骤（1）得到的纳米碳黑/聚乙烯亚胺混合溶液加到89克步骤（2）得到的聚丙烯腈溶液中，搅拌混合均匀，得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混溶液，静置脱泡后，制得聚合物铸膜液；
（4）将步骤（3）铸膜液流延到玻璃板上，用刮刀刮成厚度为650微米的液膜，将带有液膜的玻璃板在35℃下浸没于戊二醛浓度为7%的水溶液中，停留1.5h得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混膜；
（5）取10克步骤（4）得到的纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混膜，浸入50克浓度为6%五水硫酸铜水溶液中，在25℃浸泡30分钟后，加入50克浓度为6%的硫代硫酸钠水溶液，升温至88℃反应1.5小时，取出共混膜后用水漂洗、烘干后得到聚丙烯腈电磁屏蔽膜。此聚丙烯腈电磁屏蔽膜80MHz-6GHz范围内屏蔽效能可达38dB。
实施例8
本实施例的聚丙烯腈电磁屏蔽膜的制备方法，步骤如下：
（1）将纳米碳黑加入到聚乙烯亚胺水溶液中，其中纳米碳黑15份，聚乙烯亚胺水溶液85份，在60℃搅拌3h，得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺混合溶液。所述的聚乙烯亚胺的分子量为30000，纳米碳黑型号为VXC-72，粒径为30nm，所述的聚乙烯亚胺水溶液的浓度为50％；
（2）将14克聚丙烯腈置于82克二甲基甲酰胺中，在75℃搅拌2h，使聚丙烯腈完全溶解得到聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液；
（3）将15克步骤（1）得到的纳米碳黑/聚乙烯亚胺混合溶液加到85克步骤（2）得到的聚丙烯腈溶液中，搅拌混合均匀，得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混溶液，静置脱泡后，制得聚合物铸膜液；
（4）将步骤（2）铸膜液流延到玻璃板上，用刮刀刮成厚度为1200微米的液膜，将带有液膜的玻璃板在35℃下浸没于戊二醛浓度为7%的水溶液中，停留1.5h得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混膜。
（5）取10克步骤（4）得到的纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混膜，浸入50克浓度为6%五水硫酸铜水溶液中，在25℃浸泡30分钟后，加入50克浓度为6%的硫代硫酸钠水溶液，升温至88℃反应1.5小时，取出共混膜后用水漂洗、烘干后得到聚丙烯腈电磁屏蔽膜。此聚丙烯腈电磁屏蔽膜80MHz-6GHz范围内屏蔽效能可达50dB。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种聚丙烯腈电磁屏蔽膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：
（1）将纳米碳黑加入到聚乙烯亚胺水溶液中，在60-90℃搅拌2-3h，得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺混合溶液；
（2）将聚丙烯腈置于二甲基甲酰胺中，在60-80℃搅拌2-3h，使聚丙烯腈完全溶解得到聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液；
（3）将步骤（1）得到的纳米碳黑/聚乙烯亚胺混合溶液加入到步骤（2）得到的聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液中，搅拌混合均匀，得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混溶液，静置脱泡后，制得聚合物铸膜液；
（4）将步骤（3）得到的铸膜液流延到玻璃板上，用刮刀刮成厚度为600-1200微米的液膜，将带有液膜的玻璃板在20-60℃下浸没于凝固浴中，在凝固浴中停留1-3小时得到纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混膜；
（5）将步骤（4）得到的纳米碳黑/聚乙烯亚胺/聚丙烯腈共混膜，浸入五水硫酸铜水溶液中，在10℃-40℃浸泡5-30分钟后，加入硫代硫酸钠水溶液，升温至75℃-95℃反应0.5-4小时，取出共混膜后用水漂洗、烘干后得到聚丙烯腈电磁屏蔽膜。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯腈电磁屏蔽膜的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中纳米碳黑与聚乙烯亚胺水溶液的质量比为（5-15）：（85-95）。
3.根据权利要求2所述的聚丙烯腈电磁屏蔽膜的制备方法，其特征在于：所述聚乙烯亚胺水溶液的质量浓度为30-60％；聚乙烯亚胺的分子量为600-70000；纳米碳黑型号为VXC-72，粒径为30nm。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯腈电磁屏蔽膜的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液的质量浓度为10-20％。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯腈电磁屏蔽膜的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中纳米碳黑/聚乙烯亚胺混合溶液的质量为聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液质量的5-15％。
6.根据权利要求1所述的聚丙烯腈电磁屏蔽膜的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中凝固浴为质量浓度为2-10％的戊二醛水溶液。
7.根据权利要求1所述的聚丙烯腈电磁屏蔽膜的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中五水硫酸铜水溶液的质量浓度为2%-8%，硫代硫酸钠水溶液的质量浓度为2%-8%。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111117139A (zh) * 2019-12-27 2020-05-08 温州大学 一种增韧改性聚丙烯腈材料

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000036044A1 (fr) * 1998-12-11 2000-06-22 Shishiai-Kabushikigaisha Compose convertisseur d'energie
JP2008124154A (ja) * 2006-11-09 2008-05-29 Takiron Co Ltd 電波吸収体
CN101704984A (zh) * 2009-11-18 2010-05-12 北京工商大学 聚合物基导电梯度功能材料及其制备方法
CN103160053A (zh) * 2012-12-07 2013-06-19 河南城建学院 一种聚丙烯腈电磁屏蔽纳米复合材料的制备方法
CN105037759A (zh) * 2015-07-01 2015-11-11 南京工业大学 一种具有电磁屏蔽功能的聚酰亚胺复合薄膜及制备方法
CN107880467A (zh) * 2017-11-15 2018-04-06 苏州甫众塑胶有限公司 一种电磁屏蔽包装材料的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000036044A1 (fr) * 1998-12-11 2000-06-22 Shishiai-Kabushikigaisha Compose convertisseur d'energie
JP2008124154A (ja) * 2006-11-09 2008-05-29 Takiron Co Ltd 電波吸収体
CN101704984A (zh) * 2009-11-18 2010-05-12 北京工商大学 聚合物基导电梯度功能材料及其制备方法
CN103160053A (zh) * 2012-12-07 2013-06-19 河南城建学院 一种聚丙烯腈电磁屏蔽纳米复合材料的制备方法
CN105037759A (zh) * 2015-07-01 2015-11-11 南京工业大学 一种具有电磁屏蔽功能的聚酰亚胺复合薄膜及制备方法
CN107880467A (zh) * 2017-11-15 2018-04-06 苏州甫众塑胶有限公司 一种电磁屏蔽包装材料的制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DAWEI JIANG,ETAL.: "Electromagnetic Interference Shielding Polymers and Nanocomposites - A Review", 《POLYMER REVIEWS》 *
HAOQIN ZHANG, ETAL.: "Cross-linked polyacrylonitrile/polyethyleneimine-polydimethylsiloxane composite membrane for solvent resistant nanofiltration", 《CHEMICAL ENGINEERING SCIENCE》 *
TAO WANG, ETAL.: "Electric Field Assisted Layer-by-Layer Assembly of Graphene Oxide Containing Nanofiltration Membrane", 《JOURNAL OF MEMBRANE SCIENCE》 *
VINEETA SHUKLA: "Review of electromagnetic interference shielding materials fabricated by iron ingredients", 《NANOSCALE ADVANCES》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111117139A (zh) * 2019-12-27 2020-05-08 温州大学 一种增韧改性聚丙烯腈材料

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