(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202210965151.5
(22)申请日 2022.08.12
(71)申请人 华南理工大 学
地址 510640 广东省广州市天河区五山路
381号
(72)发明人 张水洞 朱静漪
(74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有
限公司 4 4245
专利代理师 钟燕琼
(51)Int.Cl.
C08L 15/00(2006.01)
C08K 3/04(2006.01)
C08K 3/22(2006.01)
C08J 5/18(2006.01)
H05K 9/00(2006.01)
(54)发明名称
一种环氧化天然橡胶电磁屏蔽复合材料及
其制法和应用
(57)摘要
本发明公开了一种环氧化天然橡胶电磁屏
蔽复合材料及其制法和应用。 该制备方法包括以
下步骤: 通过一锅法原位制备ENR/rGO/Fe3O4后,
干燥并热压得到复合材料片材。 通过rGO与ENR之
间的共价键、 氢键界面相互作用, 构建具有高界
面相容性的高效导电隔离结构, 获得高力学性
能、 高导电、 以吸波为主 导的柔性ENR电磁屏蔽复
合材料, 其拉伸强度高达14.3MPa, 是纯ENR的
2310%, 电导率高达50S/m, EMI SE高达40.6dB,
电磁波吸收率高达99.97%, 满足大多数领域对
高强度柔性电磁屏蔽材料的需求。 而且该环氧化
天然橡胶电磁屏蔽 复合材料加工过程简单易行,
原材料绿色环保。
权利要求书1页 说明书6页 附图4页
CN 115353677 A
2022.11.18
CN 115353677 A
1.一种环氧化天然橡胶电磁屏蔽复合材 料的制备 方法, 其特 征在于, 包括如下步骤:
将环氧化天然橡胶胶乳加入填料中, 混合均匀后, 再加入水合肼反应; 然后干燥, 热压
成型, 得到环氧化天然橡胶电磁屏蔽复合材 料;
所述填料为GO/Fe3O4, 即Fe3O4均匀沉积在G O上的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种环氧化天然橡胶电磁屏蔽复合材料的制备方法, 其特征
在于, 所述环氧化天然橡胶电磁屏蔽复合材料由以下物质组成: 环氧化天然橡胶50~
95wt.%, 还原氧化石墨烯1~15wt.%, F e3O4 5~35wt.%。
3.根据权利要求2所述的一种环氧化天然橡胶电磁屏蔽复合材料的制备方法, 其特征
在于, 所述还原氧化石墨烯在环氧化天然橡胶电磁屏蔽复合材料中的含量为1.8~
7.7wt.%。
4.根据权利要求1 ‑3任一项所述的一种环氧化天然橡胶电磁屏蔽复合材料的制备方
法, 其特征在于, 所述G O/Fe3O4的制备方法包括以下步骤:
将GO分散在水中, 再加入Fe3+和Fe2+摩尔比为3:1~1: 1的水溶液, 然后加入氨水调节pH
=10~12, 得到G O/Fe3O4。
5.根据权利要求1 ‑3任一项所述的一种环氧化天然橡胶电磁屏蔽复合材料的制备方
法, 其特征在于, 所述G O和水合肼的用量比例为1:3~1:3 0g/mL。
6.根据权利要求1 ‑3任一项所述的一种环氧化天然橡胶电磁屏蔽复合材料的制备方
法, 其特征在于, 所述反应的温度为5 0~80℃, 时间为1~6 h。
7.根据权利要求1 ‑3任一项所述的一种环氧化天然橡胶电磁屏蔽复合材料的制备方
法, 其特征在于, 所述热压成型 是在10~3 0MPa压力、 10 0~180℃热压 3~15min。
8.根据权利要求1 ‑3任一项所述的一种环氧化天然橡胶电磁屏蔽复合材料的制备方
法, 其特征在于, 所述环氧化天然橡胶 胶乳的固含量 为20~60wt%, 环氧值 为25~75%。
9.由权利要求1 ‑8任一项所述的制备方法制得的一种环氧化天然橡胶电磁屏蔽复合材
料。
10.权利要求9所述的一种环氧化天然橡胶电磁屏蔽复合材料在柔性电子电器、 汽车制
造、 航空航天中的应用。权 利 要 求 书 1/1 页
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CN 115353677 A
2一种环氧化 天然橡胶电磁屏蔽复合材料及其制法和应用
技术领域
[0001]本发明属于电磁屏蔽复合材料技术领域, 特别涉及一种环氧化天然橡胶电磁屏蔽
复合材料及其制法和应用。
背景技术
[0002]橡胶制品因其优异的高弹性和力学性能被广泛应用于生产生活中。 在 柔性橡胶中
加入导电填料可制得导电弹性体复合材料, 它既具有橡胶 优异的柔性、 拉伸性, 也具有导电
填料所赋予的导电性和电磁屏蔽性能, 在柔性电子电器、 汽车制造、 航空航 天领域有广泛的
用途。
[0003]在常规的导电弹性体复合材料中, 导电填料无序分布, 且与橡胶基体界面相容性
差, 难以均匀分散。 通常需要较高的填料含量才能实现所需的导电性, 造成橡胶制品力学性
能差、 加工复杂、 成本高的问题。 在橡胶基体中构建 “隔离结构 ”, 使导电填料选择性地有序
分布在橡胶微粒周围形成 高效导电通路, 可显著 提高橡胶复合材料的导电性和电磁屏蔽性
能。 然而, 橡胶基体与金属、 碳材料等导电填料界面相容性差, 传统方法形成的 “隔离结构 ”
限制了橡胶分子链向邻近微粒扩散和缠结, 显著降低复合材料的力学性能。 因此, 本领域亟
需一种制备 方法简单且力学性能优异的高导电柔 性电磁屏蔽复合材 料。
[0004]中国专利申请CN105086012A将天然橡胶胶乳与碳纳米管(CNT)、 表面活性剂CTBA、
硫化剂DCP混合, 压制得到具有隔离结构的柔性CNT/天然橡胶复合材料, 在CNT含量为
5.0wt.%时, 复合材料电磁屏蔽 效能(EMI SE)为44.5dB,拉伸强度为9.4MPa,相比纯天然橡
胶提高了276%。 然而, 此方法需添加表面活性剂和硫化剂, 且拉伸强度的提高仍不够显著。
中国专利申请CN107163333A将废弃橡胶胶粉与CNT高速混合、 热压, 所制备的复合材料在
CNT含量为5.0wt.%时, EMI SE可达66.9dB。 但并未对该复合材料的力学性能进行报道。 这
些专利申请 中, 有关高力学性能的导电橡胶 复合材料 的研究较少; 通过橡胶基体与填料之
间共价键、 氢键相互作用, 在基体中构建具有高界面相容性的隔离结构, 制备高力学性能、
高导电的柔 性环氧化天然橡胶电磁屏蔽复合材 料更是未见报道。
发明内容
[0005]针对现有导电弹性体复合材料力学性能差的缺点, 本发明主要目的在于提供一种
高力学性能、 高导电的柔 性环氧化天然橡胶电磁屏蔽复合材 料。
[0006]本发明另一目的在于提供上述具有高力学性能、 高导电的柔性环氧化天然橡胶电
磁屏蔽复合材 料的制备 方法。
[0007]本发明的再一目的在于提供上述具有高力学性能、 高导电的柔性环氧化天然橡胶
电磁屏蔽复合材 料的应用。
[0008]本发明的目的通过以下技 术方案实现。
[0009]一种环氧化天然橡胶电磁屏蔽复合材 料的制备 方法, 包括如下步骤:
[0010]将环氧化天然橡胶胶乳加入填料中, 混合均匀后, 再加入水合肼反应; 然后干燥,说 明 书 1/6 页
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专利 一种环氧化天然橡胶电磁屏蔽复合材料及其制法和应用
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