CN112159582B - 一种电磁波屏蔽材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电磁波屏蔽材料及其制备方法，属于电磁波屏蔽技术领域。所述屏蔽材料包括以下重量份的组分：8289型不饱和聚酯树脂60‑70份；8955型低收缩树脂30‑40份；固化剂1‑2份；阻聚剂0.2‑0.3份；偶联剂0.4‑0.6份；溶剂5‑7份；石墨烯4‑6份；石墨200‑300份；脱模剂4‑6份；短切碳纤维20‑40份。本申请首先将8289型不饱和聚酯树脂和8955型低收缩树脂混合得到树脂糊；然后将石墨烯和石墨混合获得粉体料，再将树脂糊与粉体料混合得到混合料膏体；最后向混合料膏体中加入短切碳纤维即得。本申请的电磁波屏蔽材料电磁屏蔽效果好，成本较低，且材料整体自重小，可灵活调节电导率。
Description
技术领域
本申请涉及一种电磁波屏蔽技术领域，特别涉及一种电磁波屏蔽材料及其制备方法。
背景技术
电磁波作为信息的载体可应用于通信、广播、电视等领域，同时还可以作为探求未知物质世界的手段用于雷达、导航、遥感遥测等领域，对人类文明与社会发展具有重要的意义。随着科学技术的发展，越来越多的电磁波的应用被发现，但电磁波在造福人类的同时也给环境带来污染，电磁波成为继大气污染、噪音污染和水污染后的又一大污染问题，虽然电磁波对环境的影响没有前三者易于发觉，但在电器种类多样而且提倡健康生活的今天也越来越被人们重视。人类生存环境中的电磁辐射污染主要来自人为因素，包括电、手机、WIFI等产生的辐射，越发达的国家和地区，电子和电气设备应用越广泛，电磁辐射污染的可能性就越大。特别在城市中，通信天线、通信基站、广播电视发射塔等随处可见，成为电磁污染的主要源头。
电磁波屏蔽主要是抑制10kHz以上交变电磁波的干扰，采用电磁波屏蔽材料制作的接地良好的屏蔽体可对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波进行能量吸收 (涡流损耗)、能量反射 (电磁波在屏蔽体上的界面反射)和能量抵消(电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场，可抵消部分干扰电磁波)。所以，可以用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散，或将接收电路、设备或系统包围起来，防止受到外界电磁场的影响，从而达到控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射的目的。目前，最常用的导电型电磁波屏蔽材料包括金属系电磁屏蔽材料、碳系电磁屏蔽材料和导电高分子电磁波屏蔽材料。金属系电磁屏蔽材料虽然具有良好的屏蔽性能，但其密度大，添加量大，导致屏蔽材料本身自重大，而且容易从成型基体中析出；而碳系电磁屏蔽材料虽然价格低廉、密度小，但导电性相对差一些且不稳定，还存在难分散、易絮凝等缺点，影响了屏蔽体的屏蔽性能；导电高分子电磁波屏蔽材料具有质量轻、易加工成型、电阻率低等特点，但成本高，大规模应用开发受到限制。所以，目前的电磁波屏蔽材料在屏蔽性、成本等方面还有待改进。
发明内容
针对现有技术存在的电磁波屏蔽材料的屏蔽性能和成本不能平衡的问题，本申请的目的一是提供一种电磁波屏蔽材料，其具有很好的电磁屏蔽效果，且成本较低。
本申请的目的二是提供一种电磁波屏蔽材料的制备方法，其制备方法简单，生产设备通用易获得，适合大规模工业化生产。
本申请上述第一个技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种电磁波屏蔽材料，包括以下重量份的组分：
8289型不饱和聚酯树脂 60-70份；
8955型低收缩树脂 30-40份；
固化剂 1-2份；
阻聚剂 0.2-0.3份；
偶联剂 0.4-0.6份；
溶剂 5-7份；
石墨烯 4-6份；
石墨 200-300份；
脱模剂 4-6份；
短切碳纤维 20-40份。
通过采用上述技术方案，本申请的8289型不饱和聚酯树脂结构中具有大共轭π电子体系，能够很好的传导电流，而且8289型不饱和聚酯树脂和8955型低收缩树脂在固化剂的作用下可交联成网状结构形成导电载体，石墨烯和石墨可均匀的分散在网状结构中，石墨烯的超导性可弥补石墨导电性略差和不稳定的缺陷，使整个结构具有良好的电磁屏蔽性能。另外，本申请8955型低收缩树脂的加入可以降低树脂的固化收缩率，从而防止由于体积收缩产生的内部应力导致的成品开裂。本申请还加入短切碳纤维，碳纤维具有密度小、长径比大、化学稳定性好等优点，最重要的是，碳纤维的加入还能够与石墨烯和石墨形成导电网络，进一步提升本申请电磁波屏蔽材料的屏蔽性能。
本申请采用的上述成分成本低廉、原材料容易获得，为大规模生产奠定了基础，而且材料整体自重小，满足现代电子产品质量轻的要求，应用范围广阔。
优选的，一种电磁波屏蔽材料，包括以下重量份的组分：
8289型不饱和聚酯树脂 64份；
8955型低收缩树脂 36份；
固化剂 1.25份；
阻聚剂 0.25份；
偶联剂 0.5份；
溶剂 6份；
石墨烯 5份；
石墨 250份；
脱模剂 5份；
短切碳纤维 30份。
优选的，所述阻聚剂选用对苯醌，所述对苯醌为采用苯乙烯稀释的质量浓度10%的对苯醌溶液。
通过采用上述技术方案，本申请加入少量的对苯醌作为阻聚剂，对苯醌可以与链自由基反应，形成非自由基物质或不能引发的低活性自由基，从而降低8289型不饱和聚酯树脂和8955型低收缩树脂的聚合速度，可以防止二者过快聚合导致的其他成分在整个体系中分散性和均一性降低。
优选的，所述固化剂选用过氧化苯甲酸叔丁酯。
通过采用上述技术方案，本申请在体系中加入过氧化苯甲酸叔丁酯可以引发8289型不饱和聚酯树脂和8955型低收缩树脂发生聚合反应，从而交联成网状结构，为石墨和石墨烯附着提供基体。
优选的，所述脱模剂选用硬脂酸锌脱模剂。
通过采用上述技术方案，由于硬脂酸锌具有良好的润滑性，所以本申请采用硬脂酸锌作为脱模剂，脱模效果良好。
优选的，本申请的偶联剂选用硅烷偶联剂KH-570。
通过采用上述技术方案，本申请的偶联剂选用最常用的硅烷偶联剂KH-570，硅烷偶联剂KH-570可以使石墨、石墨烯与8289型不饱和聚酯树脂和8955型低收缩树脂偶联，提高电磁波屏蔽材料的机械强度和电性能。
优选的，本申请的溶剂选用苯乙烯。
优选的，短切碳纤维的长度为3mm。
通过采用上述技术方案，虽然相同填充量的碳纤维屏蔽材料长径比越大，材料的屏蔽效果越好，但是本申请选用长度为3mm的短切碳纤维，其既可以最大限度的提高屏蔽材料的屏蔽性能，又可以降低生产成本，达到性能和成本的平衡。
优选的，所述石墨为Fe3+Yb3+改性石墨，所述Fe3+Yb3+改性石墨的制备方法如下：将硝酸铁和硝酸镱溶于水，Fe3+与Yb3+的物质的量比为(80-120):1；然后向上述混合液中加入氧化石墨粉末，干燥、研磨后得到FeYb/氧化石墨复合物，硝酸铁和氧化石墨粉末的质量比为1:(10-15)；再将FeYb/氧化石墨复合物缓慢升温至300-400℃后，通入H2，在H2中还原处理8-12h，得到Fe3+Yb3+改性石墨。
通过采用上述技术方案，本申请在石墨上负载Fe3+Yb3+，Fe3+的电导率较高，将其负载在石墨上，可以提高石墨的电导率，从而提高石墨的导电稳定性；同时，石墨上还负载Yb3 +，Yb3+是一种稀土元素，Yb3+的加入能更好的协同Fe3+提高材料的导电率以及提高材料的吸波性能，从而进一步提升电磁波屏蔽材料的电磁屏蔽性。
优选的，所述电磁波屏蔽材料中还包括聚吡咯0.1-0.15份、导电玻璃纤维6-10份、纳米钡铁氧体8-12份。
通过采用上述技术方案，本申请在导电体系中进一步加入聚吡咯、导电玻璃纤维和纳米钡铁氧体，三种物质可均匀的分布在导电载体上，形成一张更加致密的导电网络，从而进一步提高材料的电磁屏蔽性能。其中，聚吡咯分子内有大的线性或面型共轭π电子体系，自由电子可沿共轭聚合物链流动或在两个链间跳跃来传导电流，聚吡咯的加入可与碳纤维及石墨烯发生协同作用，提高材料的电导率；导电玻璃纤维导电性能好、强度高，而且其与树脂复合性好，复合后的树脂具有良好的导电性、抗氧化性和热稳定性；纳米钡铁氧体加入到屏蔽材料中后可赋予材料优异的吸波性能，宽频带，而且当体系中选用Fe3+Yb3+改性石墨时，材料整体的吸波性能将进一步增加。
本申请的第二个技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，包括以下步骤：
a.将8289型不饱和聚酯树脂、8955型低收缩树脂、固化剂、阻聚剂、偶联剂和溶剂混合后进行分散，得到树脂糊；
b.将石墨烯、石墨和脱模剂混合搅拌，获得粉体料；
c.将步骤a获得的树脂糊倒入步骤b获得的粉体料中，搅拌，获得混合料膏体；
d.在搅拌条件下，将短切碳纤维加入到步骤c获得的混合料膏体中，搅拌捏合，得到电磁波屏蔽材料。
通过采用上述技术方案，本申请首先将8289型不饱和聚酯树脂和8955型低收缩树脂进行聚合得到树脂糊，然后将混合后的石墨烯和石墨加入到树脂糊，最后再加入短切碳纤维即得，整个电磁波屏蔽材料的制备方法简单，操作步骤少，且制备过程中均采用工业生产常用的设备，容易购买，适合大规模工业化生产。
优选的，步骤a中，分散转速为800-1200 rpm/min，分散时间为10-20min。
通过采用上述技术方案，本申请在8289型不饱和聚酯树脂和8955型低收缩树脂聚合过程中进行充分的分散，可以使两种树脂的聚合反应更加充分，保证了电磁波屏蔽材料的强度和导电性。
优选的，步骤b中，搅拌时间为10-25min，搅拌转速为30-50 rpm/min。
通过采用上述技术方案，本申请将石墨烯和石墨进行充分的搅拌，获得混合均匀的粉体料，为石墨烯和石墨均匀的分散在树脂糊内奠定基础。
优选的，步骤c中，搅拌的具体条件为：正向搅拌5-15min，再反向搅拌8-20min，搅拌转速为30-50 rpm/min。
通过采用上述技术方案，本申请将树脂糊与粉体料混合后，先进行正转搅拌，再进行反转搅拌，提高了石墨烯和石墨在树脂糊中的分散性和均一性，从而使电磁波屏蔽材料具有良好的电磁屏蔽性能。
优选的，步骤d中，在正向搅拌的条件下，将短切碳纤维加入到混合料膏体中，正向搅拌5-15min，搅拌转速为30-50 rpm/min。
通过采用上述技术方案，本申请最后加入短切碳纤维并进行充分搅拌，使短切碳纤维在体系中充分浸润，与石墨和石墨烯形成导电性良好的导电网络，进一步提高电磁波屏蔽材料的电磁屏蔽性。
优选的，步骤b中还加入聚吡咯、导电玻璃纤维、纳米钡铁氧体。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请的电磁波屏蔽材料具有碳系电磁屏蔽材料和导电高分子电磁波屏蔽材料两种材料的优点，互补两种材料各自存在的不足，导电性良好且稳定，电磁屏蔽效果好，成本较低，且材料整体比金属系电磁屏蔽材料自重小很多；
2、本申请电磁波屏蔽材料可以通过控制每种成分的加入比例灵活控制材料的电导率，达到屏蔽电磁波的效果；
3.本申请在基础组分中进一步加入聚吡咯、导电玻璃纤维、纳米钡铁氧体以及对石墨进行改性，可以获得电磁屏蔽性能更好的电磁屏蔽材料；
4、本申请的电磁波屏蔽材料制备方法简单，生产设备通用，适合大规模工业化生产。
具体实施方式
本申请的对苯醌购自盐城凤阳化工有限公司；
本申请的硬脂酸锌购自兰州黄河锌镁纳米材料研究所；
本申请的短切碳纤维购自深圳市特力新材科技有限公司；
本申请的过氧化苯甲酸叔丁酯购自西亚化学科技（山东）有限公司；
本申请的导电玻璃纤维购自深圳市丹盛塑胶有限公司；
本申请的纳米钡铁氧体购自上海麦克林生化科技有限公司；
本申请的氧化石墨购自海门市科兴碳业有限公司；
本申请的8289型不饱和聚酯树脂购自鑫双利（惠州）树脂有限公司；
本申请的8955型低收缩树脂购自鑫双利（惠州）树脂有限公司；
本申请的聚吡咯购自Sigma-Aldrich公司。
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
制备例1
Fe3+Yb3+改性石墨的制备方法如下：
将30g硝酸铁和0.558g硝酸镱溶于水，然后向上述混合液中加入300g氧化石墨粉末，干燥、研磨后得到FeYb/氧化石墨复合物；再将FeYb/氧化石墨复合物缓慢升温至300-400℃后，通入H2，在H2中还原处理8-12h，得到Fe3+Yb3+改性石墨。
制备例2
Fe3+Yb3+改性石墨的制备方法如下：
将25g硝酸铁和0.372g硝酸镱溶于水，然后向上述混合液中加入300g氧化石墨粉末，干燥、研磨后得到FeYb/氧化石墨复合物；再将FeYb/氧化石墨复合物缓慢升温至300-400℃后，通入H2，在H2中还原处理8-12h，得到Fe3+Yb3+改性石墨。
制备例3
Fe3+Yb3+改性石墨的制备方法如下：
将20g硝酸铁和0.248g硝酸镱溶于水，然后向上述混合液中加入300g氧化石墨粉末，干燥、研磨后得到FeYb/氧化石墨复合物；再将FeYb/氧化石墨复合物缓慢升温至300-400℃后，通入H2，在H2中还原处理8-12h，得到Fe3+Yb3+改性石墨。
实施例1
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，包括以下步骤：
a.将60g 8289型不饱和聚酯树脂、40g 8955型低收缩树脂、1g过氧化苯甲酸叔丁酯、0.3g质量浓度10%的对苯醌溶液、0.4g硅烷偶联剂570和7g苯乙烯混合后在分散机中以800 rpm/min的转速分散20min，得到树脂糊；
b.将4g石墨烯、300g石墨和4g硬脂酸锌混合倒入捏合机中搅拌10min，搅拌转速为50 rpm/min，获得粉体料；
c.将步骤a获得的树脂糊倒入步骤b获得的粉体料中，捏合机正转搅拌15min，再反转搅拌8min，搅拌转速为30 rpm/min，获得混合料膏体；
d. 在捏合机正转搅拌条件下，将40g 3mm短切碳纤维加入到步骤c获得的混合料膏体中，正转搅拌捏合15min，搅拌转速为30rpm/min，待短切碳纤维得到充分浸润后，停机包装得到电磁波屏蔽材料。
实施例2
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，包括以下步骤：
a.将70g 8289型不饱和聚酯树脂、30g 8955型低收缩树脂、2g过氧化苯甲酸叔丁酯、0.2g质量浓度10%的对苯醌溶液、0.6g硅烷偶联剂570和5g苯乙烯混合后在分散机中以1200 rpm/min的转速分散10min，得到树脂糊；
b.将6g石墨烯、200g石墨和6g硬脂酸锌混合倒入捏合机中搅拌25min，搅拌转速为30 rpm/min，获得粉体料；
c.将步骤a获得的树脂糊倒入步骤b获得的粉体料中，捏合机正转搅拌5min，再反转搅拌20min，搅拌转速为50 rpm/min，获得混合料膏体；
d. 在捏合机正转搅拌条件下，将20g 3mm短切碳纤维加入到步骤c获得的混合料膏体中，正转搅拌捏合5min，搅拌转速为50 rpm/min，待短切碳纤维得到充分浸润后，停机包装得到电磁波屏蔽材料。
实施例3
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，包括以下步骤：
a.将64g 8289型不饱和聚酯树脂、36g 8955型低收缩树脂、1.25g过氧化苯甲酸叔丁酯、0.25g质量浓度10%的对苯醌溶液、0.5g硅烷偶联剂570和6g苯乙烯混合后在分散机中以1000rpm/min的转速分散15min，得到树脂糊；
b.将5g石墨烯、250g石墨和5g硬脂酸锌混合倒入捏合机中搅拌15min，搅拌转速为40rpm/min，获得粉体料；
c.将步骤a获得的树脂糊倒入步骤b获得的粉体料中，捏合机正转搅拌10min，再反转搅拌10min，搅拌转速为40 rpm/min，获得混合料膏体；
d. 在捏合机正转搅拌条件下，将30g 3mm短切碳纤维加入到步骤c获得的混合料膏体中，正转搅拌捏合10min，搅拌转速为40 rpm/min，待短切碳纤维得到充分浸润后，停机包装得到电磁波屏蔽材料。
实施例4
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，包括以下步骤：
a.将62g 8289型不饱和聚酯树脂、38g 8955型低收缩树脂、1.5g过氧化苯甲酸叔丁酯、0.27g质量浓度10%的对苯醌溶液、0.45g硅烷偶联剂570和6.5g苯乙烯混合后在分散机中以900 rpm/min的转速分散18min，得到树脂糊；
b.将4.5g石墨烯、270g石墨和4.5g硬脂酸锌混合倒入捏合机中搅拌18min，搅拌转速为38 rpm/min，获得粉体料；
c.将步骤a获得的树脂糊倒入步骤b获得的粉体料中，捏合机正转搅拌8min，再反转搅拌18min，搅拌转速为32rpm/min，获得混合料膏体；
d. 在捏合机正转搅拌条件下，将35g 3mm短切碳纤维加入到步骤c获得的混合料膏体中，正转搅拌捏合8min，搅拌转速为45 rpm/min，待短切碳纤维得到充分浸润后，停机包装得到电磁波屏蔽材料。
实施例5
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，包括以下步骤：
a.将68g 8289型不饱和聚酯树脂、32g 8955型低收缩树脂、1.8g过氧化苯甲酸叔丁酯、0.22g质量浓度10%的对苯醌溶液、0.55g硅烷偶联剂570和5.5g苯乙烯混合后在分散机中以1100 rpm/min的转速分散12min，得到树脂糊；
b.将5.5g石墨烯、230g石墨和5.5g硬脂酸锌混合倒入捏合机中搅拌20min，搅拌转速为34 rpm/min，获得粉体料；
c.将步骤a获得的树脂糊倒入步骤b获得的粉体料中，捏合机正转搅拌12min，再反转搅拌12min，搅拌转速为48 rpm/min，获得混合料膏体；
d. 在捏合机正转搅拌条件下，将25g 3mm短切碳纤维加入到步骤c获得的混合料膏体中，正转搅拌捏合12min，搅拌转速为35 rpm/min，待短切碳纤维得到充分浸润后，停机包装得到电磁波屏蔽材料。
实施例6
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，与实施例1不同之处在于：步骤b中的石墨采用制备例1制备的Fe3+Yb3+改性石墨。
实施例7
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，与实施例1不同之处在于：步骤b中的石墨采用制备例2制备的Fe3+Yb3+改性石墨。
实施例8
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，与实施例1不同之处在于：步骤b中的石墨采用制备例3制备的Fe3+Yb3+改性石墨。
实施例9
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，与实施例2不同之处在于：步骤b中还加入聚吡咯0.1g。
实施例10
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，与实施例2不同之处在于：步骤b中还加入聚吡咯0.15g。
实施例11
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，与实施例2不同之处在于：步骤b中还加入导电玻璃纤维10g。
实施例12
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，与实施例2不同之处在于：步骤b中还加入导电玻璃纤维6g。
实施例13
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，与实施例3不同之处在于：步骤b中还加入纳米钡铁氧体8g。
实施例14
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，与实施例3不同之处在于：步骤b中还加入纳米钡铁氧体12g。
实施例15
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，与实施例4不同之处在于：步骤b中还加入聚吡咯0.12g、导电玻璃纤维8g。
实施例16
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，与实施例4不同之处在于：步骤b中还加入聚吡咯0.14g、纳米钡铁氧体10g。
实施例17
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，与实施例4不同之处在于：步骤b中还加入导电玻璃纤维7g、纳米钡铁氧体9g。
实施例18
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，与实施例5不同之处在于：步骤b中还加入聚吡咯0.11g、导电玻璃纤维9g、纳米钡铁氧体11g。
实施例19
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，与实施例5不同之处在于：步骤b中还加入聚吡咯0.11g、导电玻璃纤维9g、纳米钡铁氧体11g，石墨采用制备例2制备的Fe3+Yb3+改性石墨。
对比例1
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，与实施例3不同之处在于：步骤b中不加入石墨烯。
对比例2
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，与实施例3不同之处在于：不进行步骤c操作。
对比例3
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，与实施例3不同之处在于：步骤a中选用环氧树脂替换8289型不饱和聚酯树脂。
对比例4
一种电磁波屏蔽材料的制备方法，与实施例3不同之处在于：步骤c中，将树脂糊倒入粉体料中，捏合机正转搅拌20min，搅拌转速为40 rpm/min，获得混合料膏体。
性能测试
电磁屏蔽性能测试
将实施例1-19和对比例1-4制备的电磁波屏蔽材料剪裁成20mm×20mm×0.3mm的小块试样，利用Agilent N-5242A 矢量网络测试仪在频率为8-12 GHz的范围内进行电磁屏蔽性能测定。实验结果参见表1。
从表1可以看出，本申请实施例1-5制备的电磁波屏蔽材料，电磁屏蔽效能值最高为35 dB，具有相对较高的屏蔽电磁波的效果。本申请实施例6-8制备的电磁波屏蔽材料电磁屏蔽效能值可达64 dB，实验结果表明，采用Fe3+Yb3+对石墨进行改性可大幅度提高电磁波屏蔽材料的电磁波屏蔽效果。本申请实施例9-10是在基础组分中进一步加入聚吡咯制备获得的电磁波屏蔽材料，电磁屏蔽效能值达到66 dB，实验结果表明，材料中加入聚吡咯对电磁屏蔽效果的影响是显著的。本申请的实施例11-12是在基础组分中进一步加入导电玻璃纤维制备获得的电磁波屏蔽材料，电磁屏蔽效能值达到53 dB，实验结果表明，材料中加入导电玻璃纤维可提高电磁屏蔽效果。本申请实施例13-14是在基础组分中进一步加入纳米钡铁氧体制备获得的电磁波屏蔽材料，电磁屏蔽效能值达到59 dB，实验结果表明，材料中加入纳米钡铁氧体对电磁屏蔽效果的影响较显著。实施例15是在基础组分中进一步加入聚吡咯和导电玻璃纤维，电磁屏蔽效能值达到77 dB；实施例16是在基础组分中进一步加入聚吡咯和纳米钡铁氧体，电磁屏蔽效能值达到80 dB；实施例17是在基础组分中进一步加入导电玻璃纤维和纳米钡铁氧体，电磁屏蔽效能值达到69 dB，从实施例11、15以及17的实验数据可以看出，基础组分中加入聚吡咯的屏蔽效果要好于加入玻璃纤维和纳米钡铁氧体，这是因为聚吡咯可以与石墨和石墨烯发生协同作用，提高材料的屏蔽性能。实施例18是在基础组分中进一步加入聚吡咯、导电玻璃纤维和纳米钡铁氧体，电磁屏蔽效能值达到92dB；实施例19是在基础组分中进一步加入聚吡咯、导电玻璃纤维和纳米钡铁氧体以及对石墨进行改性，电磁屏蔽效能值高达到104 dB；从实施例18和19的实验数据可以看出，材料中采用改性石墨后，电磁屏蔽效能值显著提高，这是因为Fe3+Yb3+改性石墨与纳米钡铁氧体可以发生协同作用，提高材料的电磁屏蔽效能。
对比例1与实施例3的区别在于材料中不加入石墨烯，从表1可以看出，材料的电磁屏蔽效能值大幅度下降，实验结果表明，石墨烯可弥补石墨材料的不足，与石墨协同发挥导电作用。
对比例2与实施例3的区别在于材料中不加入3mm短切碳纤维，从表1可以看出，材料的电磁屏蔽效能值下降，实验结果表明，短切碳纤维可以与石墨、石墨烯形成导电性良好的导电网络，进一步弥补石墨导电性略低和导电性能不稳定的问题。
对比例3与实施例3的区别在于选用环氧树脂替代8289型不饱和聚酯树脂，从表1可以看出，材料的电磁屏蔽效能值下降明显，这是因为环氧树脂中无大共轭π电子体系，电子传导效果较差，从而影响了材料的电磁屏蔽效果。
对比例4与实施例3的区别在于树脂糊与粉体料混合时只进行一个方向的搅拌，从表1可以看出，电磁屏蔽效能值稍有下降，实验结果表明，先正向搅拌再反向搅拌能够增加树脂糊与粉体料混合后的均匀度，使屏蔽材料均匀分散在体系中，从而提高体系的电磁屏蔽效能值。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种电磁波屏蔽材料，其特征在于：包括以下重量份的组分：
8289型不饱和聚酯树脂 60-70份；
8955型低收缩树脂 30-40份；
固化剂 1-2份；
阻聚剂 0.2-0.3份；
偶联剂 0.4-0.6份；
溶剂 5-7份；
石墨烯 4-6份；
石墨 200-300份；
脱模剂 4-6份；
短切碳纤维 20-40份；
所述石墨为Fe3+Yb3+改性石墨，所述Fe3+Yb3+改性石墨的制备方法如下：将硝酸铁和硝酸镱溶于水，Fe3+与Yb3+的物质的量比为(80-120):1；然后向上述混合液中加入氧化石墨粉末，干燥、研磨后得到FeYb/氧化石墨复合物，硝酸铁和氧化石墨粉末的质量比为1:(10-15)；再将FeYb/氧化石墨复合物缓慢升温至300-400℃后，通入H2，在H2中还原处理8-12h，得到Fe3+Yb3+改性石墨；
所述电磁波屏蔽材料中还包括聚吡咯0.1-0.15份、导电玻璃纤维6-10份、纳米钡铁氧体8-12份；
所述电磁波屏蔽材料包括以下制备步骤：
a.将8289型不饱和聚酯树脂、8955型低收缩树脂、固化剂、阻聚剂、偶联剂和溶剂混合后进行分散，得到树脂糊；
b.将石墨烯、石墨和脱模剂混合搅拌，获得粉体料；
c.将步骤a获得的树脂糊倒入步骤b获得的粉体料中，搅拌，获得混合料膏体；
d. 在搅拌条件下，将短切碳纤维加入到步骤c获得的混合料膏体中，搅拌捏合，得到电磁波屏蔽材料；
步骤c中，搅拌的具体条件为：正向搅拌5-15min，再反向搅拌8-20min，搅拌转速为30-50 rpm/min；
步骤b中还加入聚吡咯、导电玻璃纤维、纳米钡铁氧体。
2.根据权利要求1所述的一种电磁波屏蔽材料，其特征在于：包括以下重量份的组分：
8289型不饱和聚酯树脂 64份；
8955型低收缩树脂 36份；
固化剂 1.25份；
阻聚剂 0.25份；
偶联剂 0.5份；
溶剂 6份；
石墨烯 5份；
石墨 250份；
脱模剂 5份；
短切碳纤维 30份。
3.根据权利要求1或2所述的一种电磁波屏蔽材料，其特征在于：所述阻聚剂选用对苯醌，所述对苯醌为采用苯乙烯稀释的质量浓度10%的对苯醌溶液。
4.根据权利要求1所述的一种电磁波屏蔽材料，其特征在于：步骤a中，分散转速为800-1200rpm/min，分散时间为10-20min。
5.根据权利要求1所述的一种电磁波屏蔽材料，其特征在于：步骤d中，在正向搅拌的条件下，将短切碳纤维加入到混合料膏体中，正向搅拌5-15min，搅拌转速为30-50rpm/min。
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