CN111218060A - 一种高强电磁屏蔽gmt复合板材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及导电复合材料领域，尤其涉及一种高强电磁屏蔽GMT复合板材及其制备方法。其制备原料包括以下重量份数的物质：复合纤维毡100重量份，导电填料10～20重量份和可膨胀微球发泡剂5～10重量份。其制备方法包括：1)将可膨胀微球发泡剂和EVA共溶于溶剂中，制备得到分散液；2)将导电填料加入至分散液中，超声震荡后得到预浸液；3)将复合纤维毡浸渍于预浸液中，浸渍后烘干得到中间体；4)对中间体进行加热发泡，随后热压成型得到高强电磁屏蔽GMT复合板材。本发明所制得的高强电磁屏蔽GMT复合板材具有良好的电磁屏蔽性能，并且具备良好的力学性能。

Description

一种高强电磁屏蔽GMT复合板材及其制备方法

技术领域

本发明涉及导电复合材料领域，尤其涉及一种高强电磁屏蔽GMT复合板材及其制备方法。

背景技术

近年来，随着各种频率的电磁波在民用、工业、军用领域的应用范围越来越广泛，电子产品的集成化、高频化的发展，电磁污染的问题日益严重。电磁屏蔽材料为了解决电磁波引起的电磁干扰和电磁兼容问题，对社会生活、经济建设、国防建设具有重要的意义。电磁污染所带来的危害主要有以下三个方面：①精密仪器设备、通讯电子设备之间的电磁波相互干扰影响设备的灵敏度，干扰设备的正常工作，严重情况下会导致仪器设备使用寿命下降；②家用电器及医院各类公共场所大型仪器中都存在大量电磁辐射，特别是射频场的突然上升，长期接触电磁辐射对人类健康构成严重威胁；③军用领域中，电磁泄露会导致严重的信息泄露，危及国家防务安全。在生活、工作环境中，采用电磁屏蔽材料防护是解决电磁污染的有效途径。因此，电磁屏蔽材料被广泛应用于通讯设备、计算机、手机终端、汽车电子、家用电器、国防军工等领域。

目前电磁屏蔽材料领域中逐渐采用高分子基电磁屏蔽材料取代金属、磁性电磁屏蔽材料，可以达到材料轻量化、降低成本等目的。高分子基电磁屏蔽材料多以金属作为导电填料形成导电通路，但是金属填料密度大，导致材料无法轻量化，且金属易受环境因素影响氧化腐蚀，不利于其后续导电性能和电磁屏蔽效能，所以具有优良导电性能、化学性质稳定的碳材料被广泛采用作为导电填料。如石墨烯、碳纳米管、碳纤维、石墨，其中石墨相对价格低廉，有利于大规模产业化生产，是一种理想的导电填料。

高分子基电磁屏蔽材料普遍存在力学强度不高的问题，限制其实际生产中的应用。本发明采用天然鳞片石墨、PP纤维/玻璃纤维复合毡制备轻质高强电磁屏蔽GMT板，力学强度好、成本低、制备工艺简单，有利于电磁屏蔽材料的产业化生产及应用。

玻璃纤维毡增强热塑性复合板材，简称轻质GMT(Glass fiber Mat reinforcedThermoplastics)，是由连续玻璃纤维毡和热塑性树脂纤维复合而成的一种新型复合材料，其具有轻质环保、吸音、高强韧性、优良的抗化学腐蚀性和环境适应性等特点。

如中国专利局于2018年8月14日公开的一种新型电磁屏蔽复合材料及其制备方法的发明专利申请，申请公开号为CN105655014A，其包括增强基材和涂覆于其表面的热固性浆料，所述增强基材为纸、棉布、玻璃纤维的一种，所述热固性浆料包括以下组分：酚醛树脂或溴化环氧树脂、固化剂、催化剂、稀释液、导电质。在该技术方案中采用纸或棉布或玻璃纤维作为基材，添加树脂、导电成分和固化剂等使其固化形成导电板材，但该导电板材仍存在着强度有限、比重较大的问题，无法形成高强质轻的电磁屏蔽板材。

发明内容

为解决现有的电磁屏蔽板材具有较大的比重，并且其强度、抗腐蚀性和环境适应性有限，加工性较差等问题，本发明提供了一种高强电磁屏蔽GMT复合板材及其制备方法。其首先要实现以下目的：一、在确保材料导电性和电磁屏蔽效果的前提下减轻材料的重量，降低密度，实现材料的轻量化；二、提高材料的加工性能，使其更易于加工成合适的形状；三、提高材料的力学性能和抗化学腐蚀性能；四、提高复合板材的制备效率，以有利于实现工厂产业化生产。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种高强电磁屏蔽GMT复合板材，所述高强电磁屏蔽GMT复合板材的制备原料包括以下重量份数的物质：复合纤维毡100重量份，导电填料10～20重量份和可膨胀微球发泡剂5～10重量份。

本发明采用复合纤维毡作为基体材料，其本身即具有良好的加工性能，可方便地加工为各种尺寸和形状，并且其所具有丰富的孔隙结构有利于填充物的填充和发泡剂的吸附和内部发泡膨胀；导电填料作为填充物填充在复合纤维毡中，其具有良好的导电性能，并且通过适当的工艺可是的导电填料在复合纤维毡中形成有效且完整的导电通路，降低渗透阈值，进而实现电磁屏蔽的效果；可膨胀微球发泡剂的使用能够进一步促进导电填料在复合纤维毡中的均匀分散并且有利于导电填料形成有效的导电通路。

作为优选，所述复合纤维毡由PP纤维和玻璃纤维组成；所述复合纤维毡中PP纤维为粘结基体，玻璃纤维为增强材料。

PP纤维和玻璃纤维组成的复合纤维毡是一种PP纤维/玻璃纤维复合毡，其中PP纤维占总质量的25～35％，玻璃纤维占总质量的65～75％，PP纤维/玻璃纤维复合毡具有玻璃纤维毡所具备的轻质环保、吸音、高强韧性、优良的抗化学腐蚀性和环境适应性等特点，并且在复合PP纤维后，其力学性能能够进一步得到强化，尤其在其强韧性方面，PP纤维本身具备良好的强韧性，并且其能够于玻璃纤维形成良好的结合，链结形成更有序复杂的纤维网络结构。此外，通常情况下纤维制品成品中纤维长度会较短，尤其是玻璃纤维长度，其通常会处于0.2～0.6mm范围内，短长度纤维会导致成品力学性能会受纤维长度限制而降低，尤其在抗冲击性能方面，以及在所制得成品表面的光洁度、平整性等会产生影响，而在利用PP纤维对玻璃纤维进行复合改性产生复杂的链结后，其所制得成品中纤维长度可达到3mm以上，长纤维能够使得成品具有更强的抗冲击强度，所制得的成品表面更加光洁平整，不会产生塌坑等问题。

作为优选，所述导电填料由鳞片石墨和镍碳纤维；所述鳞片石墨为天然鳞片石墨；所述天然鳞片石墨为六方晶系、层状结构。

天然鳞片石墨本身是一种天然显晶质石墨，其通常形似鱼鳞，片薄且较为松散，属于六方晶系、呈层状结构，具有耐高温、润滑、可塑和耐酸碱腐蚀等性能，尤其其具有作为导电填料所需的良好的导电性能，并且其来源丰富、价格低廉。作为导电填料使用时，其能够在可膨胀微球发泡剂的作用下均匀地分散在复合纤维毡中，形成有效的导电通路，降低渗透阈值，而天然鳞片石墨自身形状特点也有助于导电通路的搭接，并且天然鳞片石墨还具有质轻的特点，其在对复合纤维毡进行填充后不会导致复合纤维毡的密度产生大幅度的跃升，仍能够保持其质轻的特点。另一方面，镍碳纤维是一种通过连续电镀工艺在碳纤维表面制备厚度为0.2～0.5μm的特殊纤维材料，其具有优异的导电性和电磁屏蔽效能，其通常可达到45dB以上，并且，其能够于天然鳞片石墨形成良好的复合效果，形成更多的枝状分叉，鳞片石墨和镍碳纤维在质量比为10:(1～3)的比例范围内能够产生优秀的协同效果，使得整体产生的电磁屏蔽效能得到大幅度的提升。

作为优选，所述可膨胀微球发泡剂为聚丙烯酸型可膨胀微球发泡剂，其由丙烯酸类聚合物成壳包覆发泡组分形成。

可膨胀微球发泡剂是一种类似“核壳结构”的发泡剂，其“核”为发泡组分，“壳”为丙烯酸类聚合物，该种结构的可膨胀微球发泡剂能够确保其在膨胀时更加均匀且对其膨胀过程进行一定程度的限制，令其不会过度膨胀导致复合纤维毡结构受损或者膨胀后发生严重的变形，并且聚合物“壳”层结构对“核”层发泡组分进行包覆，能够有效避免复合纤维毡对其进行吸附后的流失，尤其在加热发泡的情况下，发泡组分非常容易产生流失，“壳”层丙烯酸类聚合物使得发泡组分能够更好地存留在复合纤维毡中，产生更优的发泡膨胀效果。

作为优选，所述发泡组分包括乙烷、丙烷、丙烯、异丁烷、丁烯、异丁烯、正戊烷、异戊烷、石油醚，丙烯酸类聚合物构成的聚合物包裹在发泡组分外形成微球。

以上发泡组分均为低密度、低沸点的有机成分发泡组分，其在加热情况下能够快速挥发形成气体，使外部“壳”层丙烯酸类聚合物微球发生膨胀，并且在“壳”层丙烯酸类聚合物的约束下进行更加有序均匀的膨胀，不会产生部分膨胀程度较高、部分膨胀程度较低的问题发生。

一种高强电磁屏蔽GMT复合板材的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)将可膨胀微球发泡剂和EVA共溶于溶剂中，制备得到分散液；

2)将导电填料加入至分散液中，超声震荡后得到预浸液；

3)将复合纤维毡浸渍于预浸液中，浸渍后烘干得到中间体；

4)对中间体进行加热发泡，随后热压成型得到高强电磁屏蔽GMT复合板材。

其中所述溶剂可为包括但不仅限于水的具有低沸点、易挥发和不与组分发生反应的溶剂。

以上步骤主要分为制液、浸渍和发泡热压三大流程，其制液过程简单，可进行大量预制备用，并且所制得分散液、预浸液均可进行回收复配进而实现多次重复的利用，确保物料的利用率高，能够有效避免物料浪费的问题发生，如在配制为预浸液后仍可通过直接添加可膨胀微球发泡剂和EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)对分散液的有效成分进行直接补充，也可添加鳞片石墨进行补充，有利于大规模产业化生产。在步骤2)制备预浸液的过程中，通过超声震荡的方式能够能够使导电填料在分散液中从其本身的聚集态剥离分散开来，形成均分分散的鳞片石墨微粒和镍碳纤维，进而有利于导电填料尤其是导电填料中的鳞片石墨在复合纤维毡中的均匀分布，并且通过该分散步骤使得导电填料可以较低的浓度即形成完整有效的导电通路。在步骤3)是浸渍过程中，将导电填料、EVA和可膨胀微球发泡剂均匀地浸入到复合纤维毡中，烘干后在复合纤维毡中实现填充。步骤4)中，在加热情况下，可膨胀微球发泡剂受热迅速发泡膨胀形成发泡微球，使得复合纤维毡的厚度膨胀至原厚度的1.5～2倍左右，并且膨胀形成发泡孔，在形成发泡孔的过程中可膨胀微球发泡剂对鳞片石墨和镍碳纤维进行隔离，形成隔离结构，隔离结构的形成更有利于导电填料形成良好的导电通路，在随后热压过程中，EVA在受热受压的情况下会软化、在复合纤维毡中起到粘结剂的作用，并且EVA对最后所制得的复合板材的弹性、柔性、透气性和强度、冲击韧性及耐环境应力开裂性等多项性能进行提高，尤其在选用醋酸乙烯含量＞20wt％的EVA时，其在强度增加、冲击韧性和耐环境应力开裂性提高等方面表现更加优异，并且高醋酸乙烯含量的EVA所存在的加工性差的问题可被导电填料和发泡微球进行改善，确保所制得复合板材表面光洁平整。

作为优选，步骤1)所述分散液中可膨胀微球发泡剂浓度为1～3wt％，EVA浓度为1～3wt％；步骤2)所述预浸液中导电填料浓度为2～5wt％。

可膨胀微球发泡剂浓度过大容易导致复合纤维毡膨胀幅度过大产生变形，而浓度过小则容易导致无法形成良好的隔离结构、产生良好的隔离效果；EVA的浓度过大容易导致所制得复合板材的整体耐化学药品和耐油性方面性能下降，并且所用EVA中醋酸乙烯含量越高该方面表现越明显，而浓度过低则无法产生良好的粘结效果，使得热压效果变差，导致复合板材结构的完整性下降，内部结构容易出现缺陷；导电填料浓度过大容易导致浸渍时产生过度填充，导致复合板材变形或发泡效果差等问题，而浓度过低则无法产生良好有效的导电通路，导致复合板材的导电性能下降。

作为优选，步骤3)所述浸渍过程持续15～20min，浸渍结束后置于60～90℃条件下干燥10～12h。

浸渍较短的时间即可完成浸渍过程，浸渍过程中能够使得预浸液中的各项有效组分充分进入到复合纤维毡中，浸渍结束后可通过烘干去除溶剂成分。其中浸渍过程采用翻转反复浸渍进行，翻转反复浸渍能够进一步提高浸渍效果。

作为优选，步骤4)所述加热发泡过程为：将中间体置于180～220℃条件下发泡30～50min；所述热压成型温度为180～220℃。

在加热条件下进行发泡能够更加迅速地实现均匀发泡，使得复合纤维毡快速实现膨胀，以实现高效制备的目的；而保持热压成型的温度与发泡温度处于接近或相同的条件下，能够确保发泡微球在整体完全实现成型前始终保持稳定的状态，处于定体积发泡的状态，而不会进而再次膨胀或受冷收缩导致发泡膨胀效果下降甚至发泡膨胀效果消失的问题发生。

本发明的有益效果是：

1)所制得的高强电磁屏蔽GMT复合板材具有良好的电磁屏蔽性能，并且具备良好的力学性能；

2)其在强韧性、弹性、柔性和抗冲击韧性等多方面性能具有良好的表现；

3)其在耐化学腐蚀性能和耐环境应力开裂性等性能具有良好的表现；

4)制备原料来源丰富、价格低廉，并且制备方法简洁高效，部分物料可实现有效的回收再利用。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

如无特殊说明，本发明实施例所用原料均为市售或本领域技术人员可获得的原料；如无特殊说明，本发明实施例所用方法均为本领域技术人员所掌握的方法。

实施例1

一种高强电磁屏蔽GMT复合板材的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)将5g可膨胀微球发泡剂和5gEVA共溶于去离子水中，制备得到可膨胀微球发泡剂浓度为1wt％、EVA浓度为1wt％的分散液；

2)将10.2g导电填料加入至分散液中，超声震荡1h后得到导电填料浓度为2wt％的预浸液；

3)将总重100g的PP纤维/玻璃纤维复合毡浸渍于预浸液中反复翻转浸渍20min，PP纤维/玻璃纤维复合毡中PP纤维占总质量的35％，玻璃纤维占总质量的65％，浸渍后置于75℃条件下烘干11h得到中间体；

4)将中间体置于烘箱中在195℃条件下进行加热发泡45min，随后在195℃条件下热压成型得到高强电磁屏蔽GMT复合板材。

其中，EVA中的醋酸乙烯含量＞20wt％；可膨胀微球发泡剂的发泡组分为体积比为1：1的乙烷和丙烷，其由丙烯酸类聚合物耐高温PSA形成的单层结构包覆；导电填料中天然鳞片石墨和镍碳纤维的质量比为10:2。

实施例2

一种高强电磁屏蔽GMT复合板材的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)将10g可膨胀微球发泡剂和10gEVA共溶于去离子水中，制备得到可膨胀微球发泡剂浓度为3wt％、EVA浓度为3wt％的分散液；

2)将15.8g导电填料加入至分散液中，超声震荡1.5h后得到导电填料浓度为5wt％的预浸液；

3)将总重100g的PP纤维/玻璃纤维复合毡浸渍于预浸液中反复翻转浸渍15min，PP纤维/玻璃纤维复合毡中PP纤维占总质量的25％，玻璃纤维占总质量的75％，浸渍后置于90℃条件下烘干10h得到中间体；

4)将中间体置于烘箱中在220℃条件下进行加热发泡30min，随后在220℃条件下热压成型得到高强电磁屏蔽GMT复合板材。

其中，EVA中的醋酸乙烯含量＞20wt％；可膨胀微球发泡剂的发泡组分为丙烯，其由丙烯酸类聚合物耐高温PSA形成的双层结构包覆；导电填料中天然鳞片石墨和镍碳纤维的质量比为10:3。

实施例3

一种高强电磁屏蔽GMT复合板材的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)将5g可膨胀微球发泡剂和5gEVA共溶于去离子水中，制备得到可膨胀微球发泡剂浓度为1.3wt％、EVA浓度为1.3wt％的分散液；

2)将10g导电填料加入至分散液中，超声震荡80min后得到导电填料浓度为2.5wt％的预浸液；

3)将总重100g的PP纤维/玻璃纤维复合毡浸渍于预浸液中反复翻转浸渍20min，PP纤维/玻璃纤维复合毡中PP纤维占总质量的30％，玻璃纤维占总质量的70％，浸渍后置于60℃条件下烘干12h得到中间体；

4)将中间体置于烘箱中在220℃条件下进行加热发泡30min，随后在220℃条件下热压成型得到高强电磁屏蔽GMT复合板材。

其中，EVA中的醋酸乙烯含量＞20wt％；可膨胀微球发泡剂的发泡组分为体积比为1：1：2的正戊烷、异戊烷和石油醚，其由丙烯酸类聚合物耐高温PSA形成的双层结构包覆；导电填料中天然鳞片石墨和镍碳纤维的质量比为10:1。

实施例4

一种高强电磁屏蔽GMT复合板材的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)将10g可膨胀微球发泡剂和10gEVA共溶于去离子水中，制备得到可膨胀微球发泡剂浓度为2.1wt％、EVA浓度为2.1wt％的分散液；

2)将20g导电填料加入至分散液中，超声震荡1.5h后得到导电填料浓度为4wt％的预浸液；

3)将总重100g的PP纤维/玻璃纤维复合毡浸渍于预浸液中反复翻转浸渍20min，PP纤维/玻璃纤维复合毡中PP纤维占总质量的30％，玻璃纤维占总质量的70％，浸渍后置于80℃条件下烘干12h得到中间体；

4)将中间体置于烘箱中在180℃条件下进行加热发泡50min，随后在220℃条件下热压成型得到高强电磁屏蔽GMT复合板材。

其中，EVA中的醋酸乙烯含量＞20wt％；可膨胀微球发泡剂的发泡组分为异丁烯，其由耐高温丙烯酸类聚合物形成的单层结构包覆；导电填料中天然鳞片石墨和镍碳纤维的质量比为10:1.5。

实施例5

一种高强电磁屏蔽GMT复合板材的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)将10g可膨胀微球发泡剂和10gEVA共溶于去离子水中，制备得到可膨胀微球发泡剂浓度为2.1wt％、EVA浓度为2.1wt％的分散液；

2)将15g导电填料加入至分散液中，超声震荡1h后得到导电填料浓度为3wt％的预浸液；

3)将总重100g的PP纤维/玻璃纤维复合毡浸渍于预浸液中反复翻转浸渍20min，PP纤维/玻璃纤维复合毡中PP纤维占总质量的30％，玻璃纤维占总质量的70％，浸渍后置于80℃条件下烘干10h得到中间体；

4)将中间体置于烘箱中在210℃条件下进行加热发泡45min，随后在210℃条件下热压成型得到高强电磁屏蔽GMT复合板材。

其中，EVA中的醋酸乙烯含量＞20wt％；可膨胀微球发泡剂的发泡组分为丁烯，其由耐高温丙烯酸类聚合物形成的双层结构包覆；导电填料中天然鳞片石墨和镍碳纤维的质量比为10:1.25。

实施例6

一种高强电磁屏蔽GMT复合板材的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)将8g可膨胀微球发泡剂和10gEVA共溶于去离子水中，制备得到可膨胀微球发泡剂浓度为2wt％、EVA浓度为2.5wt％的分散液；

2)将16.8g导电填料加入至分散液中，超声震荡1.5h后得到导电填料浓度为4.0wt％的预浸液；

3)将总重100g的PP纤维/玻璃纤维复合毡浸渍于预浸液中反复翻转浸渍20min，PP纤维/玻璃纤维复合毡中PP纤维占总质量的30％，玻璃纤维占总质量的70％，浸渍后置于80℃条件下烘干12h得到中间体；

4)将中间体置于烘箱中在200℃条件下进行加热发泡50min，随后在200℃条件下热压成型得到高强电磁屏蔽GMT复合板材。

其中，EVA中的醋酸乙烯含量＞20wt％；可膨胀微球发泡剂的发泡组分为异丁烷，其由耐高温丙烯酸类聚合物形成的双层结构包覆；导电填料中天然鳞片石墨和镍碳纤维的质量比为10:2。

对比例1

一种GMT复合板材的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)将5g可膨胀微球发泡剂和5gEVA共溶于去离子水中，制备得到可膨胀微球发泡剂浓度为1.3wt％、EVA浓度为1.3wt％的预浸液；

2)将总重100g的PP纤维/玻璃纤维复合毡浸渍于预浸液中反复翻转浸渍20min，PP纤维/玻璃纤维复合毡中PP纤维占总质量的30％，玻璃纤维占总质量的70％，浸渍后置于60℃条件下烘干12h得到中间体；

3)将中间体置于烘箱中在220℃条件下进行加热发泡30min，随后在220℃条件下热压成型得到GMT复合板材。

其中，EVA中的醋酸乙烯含量＞20wt％；可膨胀微球发泡剂的发泡组分为体积比为1：1：2的正戊烷、异戊烷和石油醚，其由丙烯酸类聚合物耐高温PSA形成的双层结构包覆。

对比例2

一种GMT复合板材的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)将5g发泡组分和5gEVA共溶于去离子水中，制备得到可膨胀微球发泡剂浓度为1.3wt％、EVA浓度为1.3wt％的分散液；

2)将10g导电填料加入至分散液中，超声震荡80min后得到导电填料浓度为2.5wt％的预浸液；

3)将总重100g的PP纤维/玻璃纤维复合毡浸渍于预浸液中反复翻转浸渍20min，PP纤维/玻璃纤维复合毡中PP纤维占总质量的30％，玻璃纤维占总质量的70％，浸渍后置于60℃条件下烘干12h得到中间体；

4)将中间体置于烘箱中在220℃条件下进行加热发泡30min，随后在220℃条件下热压成型得到GMT复合板材。

其中，发泡组分为体积比为1：1：2的正戊烷、异戊烷和石油醚，其由丙烯酸类聚合物耐高温PSA形成的双层结构包覆；导电填料中天然鳞片石墨和镍碳纤维的质量比为10:1。

对比例3

一种玻纤复合板材的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)将5g可膨胀微球发泡剂和5gEVA共溶于去离子水中，制备得到可膨胀微球发泡剂浓度为1.3wt％、EVA浓度为1.3wt％的分散液；

2)将10g导电填料加入至分散液中，超声震荡80min后得到导电填料浓度为2.5wt％的预浸液；

3)将总重100g的玻璃纤维毡置于预浸液中反复翻转浸渍20min，浸渍后置于60℃条件下烘干12h得到中间体；

4)将中间体置于烘箱中在220℃条件下进行加热发泡30min，随后在220℃条件下热压成型得到玻纤复合板材。

其中，EVA中的醋酸乙烯含量＞20wt％；可膨胀微球发泡剂的发泡组分为体积比为1：1：2的正戊烷、异戊烷和石油醚，其由丙烯酸类聚合物耐高温PSA形成的双层结构包覆；导电填料中天然鳞片石墨和镍碳纤维的质量比为10:1。

对实施例1～6和对比例1～3进行性能检测，其中待测试的试样板材按标准尺寸压制成测试用的标准样条，电磁屏蔽性能依据国家标准GB/T20142-2013进行测试，其力学性能依据GB/T1447-2005和GB/T1449-2005测试。

检测结果如下表表1所示。

表1检测结果。

由上表1可知，本发明高强电磁屏蔽GMT复合板材，弥补了传统的GMT复合板材不能屏蔽电磁波的缺点，同时力学性能保持稳定，这大大的拓宽该复合材料的应用领域，能满足电子设备对材料强度、电磁屏蔽等方面的性能要求。

Claims (9)

1.一种高强电磁屏蔽GMT复合板材，其特征在于，所述高强电磁屏蔽GMT复合板材的制备原料包括以下重量份数的物质：复合纤维毡100重量份，导电填料10～20重量份和可膨胀微球发泡剂5～10重量份。

2.根据权利要求1所述的一种高强电磁屏蔽GMT复合板材，其特征在于，所述复合纤维毡由PP纤维和玻璃纤维组成；所述复合纤维毡中PP纤维为粘结基体，玻璃纤维为增强材料。

3.根据权利要求1所述的一种高强电磁屏蔽GMT复合板材，其特征在于，所述导电填料由鳞片石墨和镍碳纤维；所述鳞片石墨为天然鳞片石墨；所述天然鳞片石墨为六方晶系、层状结构。

4.根据权利要求1所述的一种高强电磁屏蔽GMT复合板材，其特征在于，所述可膨胀微球发泡剂为聚丙烯酸型可膨胀微球发泡剂，其由丙烯酸类聚合物成壳包覆发泡组分形成。

5.根据权利要求4所述的一种高强电磁屏蔽GMT复合板材，其特征在于，所述发泡组分包括乙烷、丙烷、丙烯、异丁烷、丁烯、异丁烯、正戊烷、异戊烷、石油醚，丙烯酸类聚合物构成的聚合物包裹在发泡组分外形成微球。

6.一种如权利要求1所述高强电磁屏蔽GMT复合板材的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)将可膨胀微球发泡剂和EVA共溶于溶剂中，制备得到分散液；

2)将导电填料加入至分散液中，超声震荡后得到预浸液；

3)将复合纤维毡浸渍于预浸液中，浸渍后烘干得到中间体；

4)对中间体进行加热发泡，随后热压成型得到高强电磁屏蔽GMT复合板材。

7.根据权利要求6所述的一种高强电磁屏蔽GMT复合板材的制备方法，其特征在于，步骤1)所述分散液中可膨胀微球发泡剂浓度为1～3wt％，EVA浓度为1～3wt％；步骤2)所述预浸液中导电填料浓度为2～5wt％。

8.根据权利要求6所述的一种高强电磁屏蔽GMT复合板材的制备方法，其特征在于，步骤3)所述浸渍过程持续15～20min，浸渍结束后置于60～90℃条件下干燥10～12h。

9.根据权利要求6所述的一种高强电磁屏蔽GMT复合板材的制备方法，其特征在于，步骤4)所述加热发泡过程为：将中间体置于180～220℃条件下发泡30～50min；所述热压成型温度为180～220℃。