一種含隕石碳質(zhì)晶體納米管的屏蔽電磁波的聚乙烯復(fù)合膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚乙稀薄膜，進一步地說，是涉及能屏蔽電磁波的聚乙稀薄膜及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在電子、電氣、通訊及信息產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的社會，電磁波干擾、電磁波信息泄密及 電磁波環(huán)境污染等已經(jīng)成為日益嚴重的社會問題。電磁波是一種電磁能量的傳遞過程，是 一種橫波，其傳播形式與光相類似。根據(jù)schelkunoff電磁屏蔽理論，電磁波能量的屏蔽衰 減有反射損耗、吸收損耗和內(nèi)部反射損耗三種形式，在通常情況下，主要受到反射損耗和吸 收損耗的影響。電磁防護材料就是利用對電磁波的反射和吸收來達到屏蔽電磁波的效果。 導(dǎo)電性材料的波阻抗和空氣介質(zhì)的波阻抗相差較大，主要通過反射損耗來屏蔽電磁波，而 磁性材料主要通過對電磁波的吸收損耗來屏蔽。兩種屏蔽方法復(fù)合使用，可以互相彌補屏 蔽缺陷，顯著提高包裝材料的電磁波屏蔽性能。
[0003] 電磁波防護材料種類較多，主要有填充型復(fù)合材料和表面涂覆（涂料和電鍍）材 料兩大類。填充型復(fù)合材料具有防護性能穩(wěn)定、成本低、加工工藝簡便，適合大批量生產(chǎn)等 優(yōu)點，但其受制備工藝的影響，當(dāng)添加量過大時，基體和添加劑間的相容性差，影響材料的 力學(xué)性能，這種現(xiàn)象在薄膜材料中最為普遍；表面涂覆材料的屏蔽效果好，應(yīng)用范圍廣，但 其表層涂覆材料易氧化、脫落，從而造成屏蔽效果不穩(wěn)定。常用的鍍層材料為導(dǎo)電性好，不 易氧化的金屬材料，主要有鋁粉、鎳粉、銅粉等。其中鋁粉具有導(dǎo)電性好，不易氧化，鍍膜溫 度低等優(yōu)點，是鍍膜中常用的材料。
[0004] 聚乙烯塑料是目前最常用的包裝材料。但聚乙烯電絕緣性好，本身不具備屏蔽電 磁波的功能，無法直接進行防電磁包裝，需要對其進行一定的電磁改性。在填充型電磁波屏 蔽聚乙烯復(fù)合材料方面，目前國內(nèi)外主要使用的添加劑有納米碳黑、納米碳管、導(dǎo)電性的金 屬纖維和金屬粉、碳纖維、導(dǎo)電玻璃微珠等。如日本日立化成工業(yè)公司用黃銅纖維填充AAS 基體制得的材料在ΙΟΟ-ΙΟΟΟΜΗζ時的屏蔽效能在30dB以上；北京化工大學(xué)高分子材料共混 改性研究室研制的碳纖維/PVC糊復(fù)合材料對1000MHz地電磁波屏蔽效果為35dB ;北京理 工大學(xué)爆炸科學(xué)與技術(shù)實驗室研制的LDPE/不銹鋼纖維電磁屏蔽材料在50MHz~20GHz的 屏蔽效能為22dB以上，LDPE/多晶鐵纖維/Ni復(fù)合材料在50MHz~20GHz的屏蔽效能能達 到30dB以上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是解決上述問題，提供一種具有表面鍍層的填充型聚乙烯復(fù)合膜， 表面鍍層可反射較高頻的電磁波，而填充型的膜中可添加導(dǎo)電和磁性添加劑，使其能吸收 未能被鍍層反射掉的低頻電磁波并構(gòu)成內(nèi)部反射損耗，從而拓寬聚乙烯薄膜的電磁波屏蔽 范圍。隕石碳質(zhì)晶體納米管 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種含隕石碳質(zhì)晶體納米管的屏蔽電磁波的聚乙烯復(fù)合 膜，其特征是包括基體膜、反射層和基體膜表面鍍層，其中基體膜表面鍍層和反射層為金屬 鍍層，鍍層平均厚度為2~18 μ m ;所述基體膜為含有電磁波屏蔽添加劑的聚乙烯樹脂膜； 所述電磁波屏蔽添加劑為含鎳多晶鐵纖維、隕石碳質(zhì)晶體納米管和金屬導(dǎo)電粉的混合物， 所述含鎳多晶鐵纖維與隕石碳質(zhì)晶體納米管的重量比為1:7~7:1 ;其中含鎳多晶鐵纖維 的纖維直徑范圍為2~28 μ m，纖維長度范圍為1~45mm ;所述隕石碳質(zhì)晶體納米管的直徑 范圍為10~lOOnm，長度范圍1~50 μ m，所述金屬導(dǎo)電粉為鋁粉、鎳粉或銅粉中的至少一 種。
[0006] 作為本發(fā)明的進一步改進，所述基體膜中以聚乙烯樹脂100重量份數(shù)計，含有所 述電磁波屏蔽添加劑為10~90重量份。
[0007] 作為本發(fā)明的進一步改進，所述基體膜中以聚乙烯樹脂100重量份數(shù)計，含有1~ 5重量份數(shù)的硅烷偶聯(lián)劑。
[0008] 作為本發(fā)明的進一步改進，所述硅烷偶聯(lián)劑選自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、 g_(甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅和乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一種。
[0009] 作為本發(fā)明的更進一步改進，其制備方法包括如下步驟： ① 將所述包括聚乙烯樹脂和電磁波屏蔽添加劑在內(nèi)的各組分按所述重量比充分混 合； ② 將上述混合料經(jīng)過熔融共混制得所述聚乙烯基體膜的粒料； ③ 再將此粒料經(jīng)吹膜成型得到所述聚乙烯基體膜； ④ 將金屬粉鍍在上述聚乙烯基體膜上形成所述厚度的反射層； Cft將金屬粉鍍在上述反射層上形成所述厚度的金屬鍍層，從而得到聚乙烯復(fù)合膜 本發(fā)明采用的有益效果是：本發(fā)明針對聚乙烯無法屏蔽電磁波的缺點，采用導(dǎo)電性和 導(dǎo)磁性好并和聚乙烯相容性較好的電磁波屏蔽添加劑添加到聚乙烯樹脂中，制成基體膜， 使其反射和吸收電磁波；為了進一步提高和拓寬薄膜的電磁波屏蔽頻段，并使其具有抗靜 電功能和包裝阻隔功能，在基體膜表面分別鍍一層反射層和一層金屬層。從而通過采用鍍 膜和填充型屏蔽膜相結(jié)合的方法，在填充型聚乙烯屏蔽膜外面鍍一層反射層和一層金屬 層，使其即能屏蔽電磁波，從而又具有包裝阻隔、抗靜電功能。
【具體實施方式】
[0010] 下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明做進一步的說明。
[0011] 實施例一：一種含隕石碳質(zhì)晶體納米管的屏蔽電磁波的聚乙烯復(fù)合膜，包括基體 膜、反射層和基體膜表面鍍層，其中基體膜表面鍍層和反射層為金屬鍍層，鍍層平均厚度 為2 μπι ;所述基體膜為含有電磁波屏蔽添加劑的聚乙烯樹脂膜；所述電磁波屏蔽添加劑為 含鎳多晶鐵纖維、隕石碳質(zhì)晶體納米管和金屬導(dǎo)電粉的混合物，所述含鎳多晶鐵纖維與隕 石碳質(zhì)晶體納米管的重量比為3:7;其中含鎳多晶鐵纖維的纖維直徑為2 μπι，纖維長度為 Imm ;所述隕石碳質(zhì)晶體納米管的直徑為10nm，長度為2 μ m，所述金屬導(dǎo)電粉為鋁粉和銅粉 的混合物。本實施例制作而成的聚乙烯復(fù)合膜厚度薄，能夠運用于精細的場合。
[0012] 實施例二：一種含隕石碳質(zhì)晶體納米管的屏蔽電磁波的聚乙烯復(fù)合膜，其特征是 包括基體膜、反射層和基體膜表面鍍層，其中基體膜表面鍍層和反射層為金屬鍍層，鍍層平 均厚度為18 μπι;所述基體膜為含有電磁波屏蔽添加劑的聚乙烯樹脂膜；所述電磁波屏蔽 添加劑為含鎳多晶鐵纖維、隕石碳質(zhì)晶體納米管和金屬導(dǎo)電粉的混合物，所述含鎳多晶鐵 纖維與隕石碳質(zhì)晶體納米管的重量比為7:1 ;其中含鎳多晶鐵纖維的纖維直徑為28 μπι，纖 維長度為45mm ;所述隕石碳質(zhì)晶體納米管的直徑為lOOnm，長度為50 μ m，所述金屬導(dǎo)電粉 為鋁粉。本實施例制作而成的聚乙烯復(fù)合膜厚度薄，其屏蔽效果好，可運用于高屏蔽的場 合。
[0013] 實施例三：一種含隕石碳質(zhì)晶體納米管的屏蔽電磁波的聚乙烯復(fù)合膜，其特征是 包括基體膜、反射層和基體膜表面鍍層，其中基體膜表面鍍層和反射層為金屬鍍層