CN208993206U - 一种电磁屏蔽夹层结构复合薄膜 - Google Patents
一种电磁屏蔽夹层结构复合薄膜 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种电磁屏蔽夹层结构复合薄膜，由N层巴基纸和N+1层PP/PLA/TiO2薄膜复合而成；N为正整数；巴基纸和PP/PLA/TiO2薄膜依次交替排布，最外层采用PP/PLA/TiO2薄膜。该复合薄膜利用具有电磁屏蔽功能的巴基纸作为夹心层，具有抗紫外特性PP/PLA/TiO2薄膜作为基材，使两者优势互补。复合薄膜具有优良的力学性能(拉伸强度、弹性模量)和热稳定性，还具有抗紫外和电磁屏蔽的功能，使其应用价值得到了提高，能够作为建筑用、运输用电磁屏蔽材料使用。
Description
技术领域
本实用新型属于高分子材料合成领域，具体是一种电磁屏蔽夹层结构复合薄膜。
背景技术
目前，电子器件以及广播、电视、微波技术的发展给人们的生活带来了诸多便利，但是随着相关射频设备功率的成倍增加，地面上的电磁辐射开始大幅度增加，电磁环境日益复杂和恶化，导致了产品的工作可靠性和使用安全性受到影响，人体的健康也因电磁辐射的问题受到了危害。因此，针对电磁屏蔽的研究越来越引起人们的广泛关注。
导电聚合物复合材料由于其密度低、制备简单、易成型和耐腐蚀等优势吸引了众多研究人员关注。巴基纸(BP)是一种杰出的导电材料，它是由碳纳米管通过管与管之间的范德华力相互缠结在一起构成的碳纳米管薄膜。巴基纸的电磁屏蔽功能突出，文献《程晓圆,孙晓刚,庞志鹏,付琦,吴小勇.碳纳米管导电纸制备及其性能研究[J].化工新型材料,2015,43(11):62-64.》中证明了碳纳米管导电纸(巴基纸)在300～1500MHz频段，屏蔽效能se可达19～22dB。但是巴基纸较脆，且难以在聚合物中的分散，使得复合材料结构难以可控，制约了其发展。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种电磁屏蔽夹层结构复合薄膜。
本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，提供一种电磁屏蔽夹层结构复合薄膜，其特征在于该复合薄膜由N层巴基纸和N+1层PP/PLA/TiO2薄膜复合而成；N为正整数；巴基纸和PP/PLA/TiO2薄膜依次交替排布，最外层采用PP/PLA/TiO2薄膜。
与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：
(1)该复合薄膜利用具有电磁屏蔽功能的巴基纸作为夹心层，具有抗紫外特性PP/PLA/TiO2薄膜作为基材，使两者优势互补。复合薄膜具有优良的力学性能(拉伸强度、弹性模量)和热稳定性，还具有抗紫外和电磁屏蔽的功能，使其应用价值得到了提高，能够作为建筑用、运输用电磁屏蔽材料使用。
(2)该复合薄膜克服碳纳米管在聚合物中的分散问题，使复合材料结构可控，具有更优异的电磁屏蔽性能，电磁屏蔽作用可达到工业用级别。
(3)PP/PLA/TiO2薄膜不仅可以阻挡紫外线和水的危害，同时有效降低成本，并解决了塑料废料的污染问题。PP无毒、无味，机械性能好，价格便宜，性能适应性广；PLA可生物降解，其刚度、拉伸强度等性能优于合成塑料；金红石型TiO2无毒、无味，对UVB有很好的屏蔽作用，且吸收紫外线后不分解、不变色，有较强的稳定性和持久性。
附图说明
图1为本实用新型电磁屏蔽夹层结构复合薄膜实施例1的材料结构示意图；
图2为本实用新型电磁屏蔽夹层结构复合薄膜实施例2的材料结构示意图；
具体实施方式
下面给出本实用新型的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本实用新型，不限制本申请权利要求的保护范围。
本实用新型提供了一种电磁屏蔽夹层结构复合薄膜(简称复合薄膜，参见图1-2)，其特征在于该复合薄膜由N层巴基纸1和N+1层PP/PLA/TiO2薄膜2复合而成；巴基纸1和PP/PLA/TiO2薄膜2依次交替排布，最外层采用PP/PLA/TiO2薄膜2，得到的复合薄膜的厚度为0.25mm～3mm。N为正整数。
PP/PLA/TiO2薄膜2中的PP采用熔体流动速率为1g/min～30g/min，优选10g/min的PP；PLA采用食品、挤出级别；TiO2采用粒径为100nm的金红石型TiO2，其作为紫外线阻隔剂；PP/PLA/TiO2薄膜的厚度为120±30μm。
所述巴基纸1的制备方法属于现有技术，参考文献是：崔同湘,吕瑞涛,黄正宏,康飞宇.碳纳米管纸的制备研究进展[J].材料导报,2010,24(15):13-17。或者采用市售巴基纸。
所述PP/PLA/TiO2薄膜2的制备方法属于现有技术，参考文献是：Jiang Q,Pei X,Wu L,et al.UV resistance and water barrier properties of PP/PLA/MAH/TiO2functional hybrid biocomposite films for packaging application[J].Advances in PolymerTechnology,2018(2)。或者采用市售PP/PLA/TiO2薄膜。
PP/PLA/TiO2薄膜2和巴基纸1的复合方法属于现有技术，参考文献是：魏艳丽,周持兴,PP/PS共混体系在挤出成型中的迁移行为,高分子材料科学与工程,2005,21(3):243-245。
实施例1
复合薄膜由一层巴基纸1和两层PP/PLA/TiO2薄膜2复合而成；巴基纸1和PP/PLA/TiO2薄膜2依次交替排布，芯层为巴基纸1，最外层采用PP/PLA/TiO2薄膜2，得到厚度为250±50μm的三层复合薄膜。
巴基纸的厚度为90μm。PP/PLA/TiO2薄膜2中的PP采用熔体流动速率为10g/min的PP；PLA采用食品、挤出级别；TiO2采用粒径为100nm的金红石型TiO2；PP/PLA/TiO2薄膜的厚度为120μm。
经测试得出，巴基纸对PP/PLA/TiO2薄膜有良好的增强效果，巴基纸厚度为90μm时，复合薄膜的拉伸强度和弹性模量比单层PP/PLA/TiO2薄膜分别提高了119％和11％，同时复合薄膜的结晶度和热稳定性也得到了提高；另外，巴基纸的加入对PP/PLA/TiO2薄膜原有的阻隔紫外线的功能没有负面影响，UVB对复合薄膜的透过率接近为0％；复合薄膜的电磁屏蔽性能与巴基纸本身的导电率紧密相关：EMI SE随着巴基纸厚度的增加而增加，并且在巴基纸厚度为90μm时，0-3GHz的频率范围内EMI SE平均可达40dB以上，峰值为70dB左右。
实施例2
复合薄膜由两层巴基纸1和三层PP/PLA/TiO2薄膜2复合而成；巴基纸1和PP/PLA/TiO2薄膜2依次交替排布，最外层采用PP/PLA/TiO2薄膜2，得到厚度为380±50μm的五层复合薄膜。
巴基纸的厚度为90μm。PP/PLA/TiO2薄膜2中的PP采用熔体流动速率为10g/min的PP；PLA采用食品、挤出级别；TiO2采用粒径为100nm的金红石型TiO2；PP/PLA/TiO2薄膜的厚度为120μm。
经测试得出，巴基纸对PP/PLA/TiO2薄膜有良好的增强效果，巴基纸厚度为90μm时，复合薄膜的拉伸强度和弹性模量比单层PP/PLA/TiO2薄膜分别提高了178％和43％，同时复合薄膜的结晶度和热稳定性也得到了提高；另外，巴基纸的加入对PP/PLA/TiO2薄膜原有的阻隔紫外线的功能没有负面影响，UVB对复合薄膜的透过率接近为0％；复合薄膜的电磁屏蔽性能与巴基纸本身的导电率紧密相关：EMI SE随着巴基纸厚度的增加而增加，并且在巴基纸厚度为90μm时，0-3GHz的频率范围内EMI SE平均可达60dB以上，峰值为90dB左右。
实施例中的测试方法：根据ASTM D882标准采用HT-2402型万能强力机测试复合薄膜的拉伸强度和弹性模量，拉伸速率为10mm/min。依据GB-T 17032标准采用UV-340A型UV强度测量仪测试复合薄膜的UVB透过率。采用矢量网络分析仪在0GHz-3GHz波段测量复合薄膜的电磁屏蔽效能。
本实用新型未述及之处适用于现有技术。
Claims (2)
1.一种电磁屏蔽夹层结构复合薄膜，其特征在于该复合薄膜由N层巴基纸和N+1层PP/PLA/TiO2薄膜复合而成；N为正整数；巴基纸和PP/PLA/TiO2薄膜依次交替排布，最外层采用PP/PLA/TiO2薄膜。
2.根据权利要求1所述的电磁屏蔽夹层结构复合薄膜，其特征在于复合薄膜的厚度为0.25mm～3mm。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201821410987.4U CN208993206U (zh) | 2018-08-30 | 2018-08-30 | 一种电磁屏蔽夹层结构复合薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201821410987.4U CN208993206U (zh) | 2018-08-30 | 2018-08-30 | 一种电磁屏蔽夹层结构复合薄膜 |
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|---|---|
| CN208993206U true CN208993206U (zh) | 2019-06-18 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201821410987.4U Active CN208993206U (zh) | 2018-08-30 | 2018-08-30 | 一种电磁屏蔽夹层结构复合薄膜 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN208993206U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108749194A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-11-06 | 天津工业大学 | 一种电磁屏蔽夹层结构复合薄膜及其制备方法 |
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2018
- 2018-08-30 CN CN201821410987.4U patent/CN208993206U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108749194A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-11-06 | 天津工业大学 | 一种电磁屏蔽夹层结构复合薄膜及其制备方法 |
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