Page 24 - 《精细化工》2023年第1期

·16· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

现如今很多学者将纳米金属粒子作为导电填料制备 经过 GO 的还原及热固化得到了优异的 SE 和良好可
金属系 PI 基电磁屏蔽材料。然而纳米金属粒子在屏 压缩性的轻质 PI 泡沫（CNTs/Graphene/PI），制备过
蔽材料表面容易发生氧化，不能形成持续良好的导 程如图 8 所示，其平均 SE 为 28.2 dB。YANG 等 [64]
电网络，进而影响屏蔽体的 SE。 以 CNTs/GO 为导电填料，采用溶剂蒸发相分离法制
备了一种微孔 CNTs/GO/PI 泡沫。PI 材料优异的耐
温性能赋予 CNTs/GO/PI 泡沫出色的耐温性能。此
外，其杨氏模量达到了 789 MPa，可满足高温环境
下的电磁屏蔽需求。

图 7 不同密度、AgNWs 含量的 AgNWs/PI 复合泡沫的照

片（a）；PIF-0、PIF-P、PIF-W 和 PIF-WS 复合泡沫 注：CPxy 和 CGPxy 中 xy 为导电填料悬浮液和 WPAA 溶液的体
[60]
材料在 8~12 GHz 频率范围内的 EMI SE 测试（b） 积比。
Fig. 7 Photos of AgNWs/PI composites with different density 图 8 CNTs/Graphene/PI 泡沫制备示意图（a）；PI 泡沫、
and AgNWs content (a); EMI SE of composite foams CNTs/PI21 泡沫（CP21）、CNTs/Graphene/PI21 泡
for PIF-0, PIF-P, PIF-W and PIF-WS measured in [63]
frequency ranges 8~12 GHz (b) [60] 沫（CGP21）、CGP11 和 CGP12 的 EMI SE（b）
Fig. 8 Schematic diagram of preparation of CNTs/
3.1.3 碳系 PI 基电磁屏蔽材料 Graphene/PI foam (a); EMI SE of PI foam,
CNTs/PI21 foam (CP21), CNTs/Graphene/PI21
相较于纳米金属系 PI 基 EMI 屏蔽材料，传统 foam (CGP21), CGP11 and CGP12 (b) [63]
的碳系（石墨、炭黑、乙炔黑等）PI 基电磁屏蔽材
料的电磁屏蔽性能较差。然而近年来，随着新型碳 碳系纳米材料与 PI 基体材料在电学性能方面
系〔碳纳米纤维（CNFs）、碳纳米管（CNTs）和石 匹配性较好，但其在 PI 基体中的分散性差，不能形
墨烯（Gr）〕材料的研究与开发，碳系 PI 基 EMI 屏 成稳定贯通的导电网络，使得碳系 PI 基 EMI 屏蔽
蔽材料又展现出新的应用潜力 [62] 。 材料的整体性能仍较差，不能满足当下对高性能
CNTs 具有高模量、高强度和高导电性以及良好 EMI 屏蔽材料的需求。
的柔韧性，以 CNTs 为填料制备的复合材料表现出 3.2 PI 纤维基电磁屏蔽材料
良好的强度、导电性、各向同性及抗疲劳特性。 PI 纤维继承了 PI 的优异特性，具有优良的机械
WANG 等 [63] 首先借助氧化石墨烯（GO）表面的官 性能、耐高低温性能、介电性能、阻燃性能、化学
能团以及 GO 与 CNTs 之间的 π-π 共轭，解决了 CNTs 稳定性、尺寸稳定性和较低的吸水性等，特别是其
的分散性。然后将导电填料 CNTs 和 GO 与水溶性 他材料无法比拟的耐化学腐蚀性、耐紫外性能和特
聚酰胺酸（WPAA）混合，通过冷冻干燥的方法制 有的耐辐照性能 [65] 。此外，基于不同的制备工艺，
备了一种具有低密度、高耐热性（CNTs/GO/PAA）， PI 纤维基电磁屏蔽材料可分为 PI 纳米纤维基 EMI