DOI:10.1016/j.carbon.2020.02.034
高效、柔性、自愈型电磁干扰(EMI)屏蔽材料是电磁屏蔽行业中非常理想且有价值的材料。此外,为了达到商业级的电磁屏蔽效果,需要大量的填充剂。采用磁场辅助电纺和交叉叠层的方法制备了定向碳纳米管聚甲基丙烯酸羟乙基酯(CNT-PHEMA)无纺布,从而制备了一种自愈型电磁屏蔽织物。独特的定向碳纳米管堆叠和多孔结构使材料在很低的碳纳米管负载量(0.17 wt%)下也能有效地吸收电磁干扰。β-环糊精(β-CD)与金刚烷(Ad)的主客体相互作用不仅使织物在100%湿度环境下能自动粘合在一起,而且能自我修复划痕。愈合后,EMI屏蔽性能可恢复90.86±3.90%。
图1.a)含有宿主-客体基团的CNT-PHEMA的制备工艺示意图;b)HEMA和无纺布的FT-IR光谱;c)多层重叠无纺布的制备示意图;d)16层重叠无纺布的柔性数码照片。(尺寸:2 cm*1 cm*2 mm)。(此图的彩色版本可以在线查看。)
图2.采用磁场辅助静电纺丝技术制备的CNT-PHEMA纳米纤维的低倍放大a(比例尺为500μm)和高倍放大b(比例尺为50μm)的扫描电镜图像;c)不借助磁场的CNT-PHEMA纳米纤维的扫描电镜图像;d)单个CNT-PHEMA纳米纤维的透射电镜图像。
图3.电磁干扰屏蔽性能比较。a)SEA、b)SER和c)SETotal随定向多层重叠无纺布、非定向无纺布和直接浇铸膜的频率变化;d)不同频率的电纺无纺布和直接浇铸膜的SETotal直方图比较。(此图的彩色版本可以在线查看。)
图4.多孔无纺布电磁干扰屏蔽示意图。(此图的彩色版本可以在线查看。)
图5.磁场辅助定向无纺布重叠的示意图及相应的SAXS表征。(比例尺:1 cm)。
图6.a)无纺布在刮擦之前和之后的LSCM表征;b)无纺布的自愈机理;c)原始-16层织物、破裂-16层织物和愈合-16层织物的SETotalmax的变化(基于三次试验)。(此图的彩色版本可以在线查看。)