一種碳納米管、銅復(fù)合電磁屏蔽膜及其制備裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電磁屏蔽膜的制備裝置，即一種碳納米管、銅復(fù)合電磁屏蔽膜及其制備裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息和通訊設(shè)備的發(fā)展，電子電氣產(chǎn)品趨于多功能和小型化，隨身電子產(chǎn)品數(shù)量迅速增加，環(huán)境中電磁波污染也日益嚴(yán)重，不但造成各種儀器功能故障和系統(tǒng)錯誤，也容易對人體產(chǎn)生不良影響，傳統(tǒng)的電磁屏蔽材料是基于金屬的，雖然有一定的電磁屏蔽效果，但是具有材料密度高、易腐蝕，對X頻段的電磁波屏蔽效果差等缺點，因此對電磁屏蔽材料提出了輕量化、高屏蔽性能、寬屏蔽頻帶等要求。碳納米管是碳原子納米級大小的晶體，具有很高的強(qiáng)度和優(yōu)異的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，是一種優(yōu)良碳基的電磁屏蔽材料，對X頻段的電磁波有很好的屏蔽性能。但碳納米管膜大規(guī)模、連續(xù)化的制備仍是個難題，如果能將碳納米管膜與金屬復(fù)合，制備碳納米管和金屬的復(fù)合材料，就能將碳納米管高導(dǎo)熱、高韌性、低密度的優(yōu)點與金屬材料密度高、易生產(chǎn)的性能結(jié)合，制備出重量輕、厚度薄、韌性好、屏蔽頻帶寬的新材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服單一的金屬屏蔽材料和碳納米管膜屏蔽材料的缺點，本發(fā)明提出了一種碳納米管、銅復(fù)合電磁屏蔽膜及其制備裝置。
[0004]這種碳納米管、銅復(fù)合電磁屏蔽膜，包括五層，其特征在于，中心層為銅箔，銅箔兩面為碳納米管膜，碳納米管膜外面為樹脂層，總厚度為7-14微米。
[0005]所述銅箔厚度為5-8微米。
[0006]所述碳納米管膜的厚度為0.1-1微米。
[0007]所述樹脂層的厚度為2-5微米。
[0008]這種碳納米管、銅復(fù)合電磁屏蔽膜的制備方法，其特征在于，步驟如下:
[0009]一、在銅箔上覆蓋碳納米管
[0010]1)將二茂鐵和噻吩分別溶解在正已烷中；制備兩種溶液，其中二茂鐵在正已烷溶液的濃度為0.025g/ml，噻吩在正已烷的濃度為0.006ml/ml ;
[0011]2)在立式反應(yīng)器中，下段為反應(yīng)段，上段為成型段，反應(yīng)段和成型段內(nèi)都充裝有氬氣保護(hù)，反應(yīng)段內(nèi)安裝有石英加熱反應(yīng)爐，將溶解有二茂鐵的正已烷溶液栗入反應(yīng)爐的沸騰床上，反應(yīng)爐內(nèi)溫度在1100-1200°C，二茂鐵在高溫的作用下分解出鐵原子，正已烷在鐵原子的催化和高溫的作用下分解出碳原子，含有鐵原子、碳原子的高溫蒸汽通過導(dǎo)管上升進(jìn)入成型段內(nèi)的成型室中，導(dǎo)管的周圍有強(qiáng)冷卻裝置，成型室內(nèi)溫度在500-600°C，成型室內(nèi)放置有銅箔，將溶解有噻吩的正已烷溶液從銅箔的兩面栗入成型室中，碳原子在生長促進(jìn)劑噻吩溶液的作用下，附著于銅箔的兩面，反應(yīng)進(jìn)行20-30分鐘，已覆蓋碳原子的銅箔拉出成型室，未覆蓋碳原子的銅箔進(jìn)入成型室，連續(xù)進(jìn)行反應(yīng)；
[0012]3)在立式反應(yīng)器上端安裝有回收管，回收管上有冷卻裝置，在回收管中，鐵原子重新生成二茂鐵，在回收管的末端有氫氣回收罐、二茂鐵、噻吩和正已烷的回收罐。
[0013]二、在碳納米管膜上覆蓋樹脂層
[0014]1)制備聚酰胺酸溶液，將2，2’ -雙(三氟甲基)-4，4’ - 二氨基聯(lián)苯(TFMB)在攪拌下溶解在二甲基乙酰胺(DMAc)中；然后將所得溶液在水浴中冷卻到10°C，在氮氣流下緩慢加入聯(lián)苯四甲酸二酐(BPDA);持續(xù)攪拌6小時，制得粘稠的聚酰胺酸溶液；
[0015]2)在碳納米管膜的兩面同時都涂布一層聚酰胺酸溶液，控制聚酰胺酸溶液厚度，使得亞胺化后得到的聚酰亞胺層厚度為1.5-4微米；在160°C下烘烤3-5min除去部分溶劑，然后再在碳納米管膜的兩面同時涂布液晶聚酯溶液，控制其在成品中厚度為0.5-1微米，在160°C下烘烤3-5min，然后在氮氣保護(hù)下在360°C溫度的烤箱中烘烤3h固化，完成亞胺化過程并促使液晶聚酯再聚合，制得每一面樹脂層的厚度為2-5微米；并最終得到碳納米管、銅復(fù)合電磁屏蔽膜。
[0016]這種碳納米管、銅復(fù)合電磁屏蔽膜的制備裝置，包括銅箔上覆蓋碳納米管生產(chǎn)線和碳納米管膜的兩面涂布樹脂生產(chǎn)線，其特征在于，銅箔上覆蓋碳納米管生產(chǎn)線包括二茂鐵、正已烷溶液罐和噻吩、正已烷溶液罐，二茂鐵、正已烷溶液罐通過栗、管路和立式反應(yīng)器中的石英加熱反應(yīng)爐的沸騰床相連通，噻吩、正已烷溶液罐通過栗、管路和立式反應(yīng)器的成型室相連通，噻吩、正已烷溶的噴出口位于成型室內(nèi)銅箔的兩面，銅箔一端與拉出輥相連，銅箔另一端與送入輥相連，拉出輥和送入輥位于立式反應(yīng)器外，立式反應(yīng)器上有氬氣輸入管，反應(yīng)爐和成型室有導(dǎo)管連通，導(dǎo)管的周圍有強(qiáng)冷卻裝置，在立式反應(yīng)器上端安裝有回收管，回收管上有冷卻裝置，在回收管的末端有氫氣回收罐、二茂鐵、噻吩和正已烷的回收罐。
[0017]碳納米管膜的兩面涂布樹脂生產(chǎn)線包括聚酰胺酸溶液制備罐，聚酰胺酸溶液制備罐下面有銅箔運(yùn)行帶，銅箔運(yùn)行帶上依次安裝有聚酰胺酸溶液涂布室、第一烘烤室、液晶聚酯溶液涂布室、第二烘烤室和烤箱，在烤箱上接有氮氣輸入管。
[0018]用上述制備裝置，能夠制備五層結(jié)構(gòu)的碳納米管、銅復(fù)合電磁屏蔽膜，同時保證了在較薄厚度情況下復(fù)合電磁屏蔽膜的機(jī)械性，能解決了目前業(yè)界存在的使用液晶聚酯薄膜制備時，絕緣層厚度無法做薄的問題；本發(fā)明的復(fù)合電磁屏蔽膜由于采用了液晶聚酯，所以介電常數(shù)較低，結(jié)合碳納米管高導(dǎo)熱、高韌性、低密度的優(yōu)點與金屬材料密度高、易生產(chǎn)的性能，制備出重量輕、厚度薄、韌性好、屏蔽頻帶寬的新材料。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的碳納米管、銅復(fù)合電磁屏蔽膜五層結(jié)構(gòu)圖
[0020]圖2是制備本發(fā)明的碳納米管、銅復(fù)合電磁屏蔽膜設(shè)備示意圖
[0021]1、銅箔，2、碳納米管膜，3、樹脂層，4、二茂鐵、正已烷溶液罐，5、噻吩、正已烷溶液罐，6、反應(yīng)段，7、成型段，8、氬氣保護(hù)，9、反應(yīng)爐，10、栗，11、沸騰床，12、導(dǎo)管，13、成型室，14、回收管，15、冷卻裝置，16、氫氣回收罐，17、二茂鐵、噻吩和正已烷的回收罐，18、聚酰胺酸溶液罐，19、聚酰胺酸溶液涂布室，20、第一烘烤室，21、液晶聚酯溶液涂布室，22、第二烘烤室，23、烤箱，24、強(qiáng)冷卻裝置，25、氮氣輸入管，26、氬氣輸入管。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明詳細(xì)說明如下:
[0023]在圖1中，這種碳納米管、銅復(fù)合電磁屏蔽膜，包括五層，中心層為銅箔1，銅箔1兩面為碳納米管膜2，碳納米管膜2外面為樹脂層3，總厚度為7-14微米。
[0024]所述銅箔1厚度為5-8微米。
[0025]所述碳納米管膜2的厚度為0.1-1微米。
[0026]所述樹脂層3的厚度為2-5微米