柔性电磁屏蔽聚酰亚胺薄膜/炭黑多孔材料
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上海卷柔新技术光电有限公司是一家专业研发生产光学仪器及其零配件的高科技企业，公司2005年成立在上海闵行零号湾创业园区，专业的光电镀膜公司，技术背景依托中国科学院，卷柔产品主要涉及光学仪器及其零配件的研发和加工；光学透镜、反射镜、棱镜，平板显示，安防监控等光学镀膜产品的开发和生产，为全球客户提供上等的产品和服务。
关键词：电磁屏蔽；聚酰亚胺；复合薄膜；炭黑；多孔材料；加入量；热压法；力学性能；EMI-SE
随着高频高速信息技术及可穿戴设备的发展，高性能电磁屏蔽材料的需求日益迫切，并面临越来越高的性能要求。作为常用的电磁屏蔽材料，金属具有高的导电性和良好电磁干扰屏蔽（EMI）效果。随着轻质、高耐用和易成型等应用需求的增加，EMI金属材料正逐渐被聚合物复合材料所取代，但高的填料加入量在赋予聚合物复合材料良好EMI效果的同时，也会对其机械性能等造成严重影响。
近期，研究人员采用一种简单易行的热压方法，将*初易碎的高填料（炭黑）含量的聚酰亚胺（PI）海绵状脆性复合薄膜，成功转变成为具有双倍拉伸强度的高柔性电磁干扰屏蔽薄膜，解决了高填料加入量时难以实现良好机械耐久性的难题。
(a) PIS, (b) PIS without carbon fillers, (c) PIS-CB 20wt%
实验首先以PI（PMDA/ODA）作为基体、炭黑（N326）作为填料，通过非溶剂诱导相分离法制备了不同炭黑含量的多孔复合薄膜（PIS-CB），炭黑的*大含量接近50wt%，远远超过了填料的加入量阈值。由此制备的PIS-CB海绵状复合薄膜表现出高度脆性，无法用作电磁干扰屏蔽薄膜。
为此，研究人员对上述多孔复合薄膜进行热压处理，实验条件为250℃、400MPa处理30min，热压后的多孔复合薄膜（HPPIS-CB）均恢复了与纯PI薄膜相当的柔性，并且相关电磁屏蔽和机械性能均显著提高。
(a) PIS-CB 20wt% before hot-pressing, (b) PIS-CB 20wt% after hot-pressing in 400MPa, (C) PIS-CB
20wt% after hot-pressing in 600MPa, (d) flexiblity of HPPIS-CB 50wt%.
采用热压方法后，不同炭黑加入量时HPPIS-CB多孔复合薄膜的拉伸强度均呈不同幅度的增大。特别是加入量10wt%的HPPIS-CB复合薄膜，其拉伸强度达到297.45 MPa，热压后的提高幅度*大（约213%）。
此外，热压后HPPIS-CB复合薄膜的EMI-SE也有所提高，当加入量40wt%时的EMI-SE*高。厚度1.0mm下，HPPIS-CB多孔复合薄膜在800MHz~12GHz范围内可达35dB，这与采用碳纳米管、碳纤维或其他昂贵碳基填料相似的结果。
该类制备柔性电磁屏蔽聚合物复合材料的方法，突破了聚合物基体中填料加入量的*大阈值限制，解决了高填料加入量时聚合物复合材料的脆性问题，为复合材料的研究与制备提供了新的思路，在航空航天和无线通信领域具有良好应用潜力。
研究成果发表在国际学术期刊 Composites Part B: Engineering （2021，221：109010），**作者和通讯作者分别是韩国延世大学的J. Kim、G. Kim和H. Han。
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上海卷柔新技术光电有限公司是一家专业研发生产光学仪器及其零配件的高科技企业，公司2005年成立在上海闵行零号湾创业园区，专业的光电镀膜公司，技术背景依托中国科学院，卷柔产品主要涉及光学仪器及其零配件的研发和加工；光学透镜、反射镜、棱镜，平板显示，安防监控等光学镀膜产品的开发和生产，为全球客户提供上等的产品和服务。
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