碳黑网络增强型LDPE/EPDM热塑性硫化胶的导电性能与电磁屏蔽协同优化研究

【编辑推荐】针对传统电磁屏蔽(EMI)材料重量大、柔韧性差的问题，研究人员通过调控碳黑(CB)在LDPE/EPDM热塑性硫化胶(TPVs)中的动态硫化加工时序，成功构建了选择性分布于LDPE相的完整导电网络。含45wt% CB的TPVs兼具优异导电性(电导率达10-2 S/cm级)和EMI屏蔽效能(>60dB)，同时保持材料柔韧性和可加工性，为新一代轻量化柔性电子防护材料开发提供了新思路。

　　

这项突破性研究揭示了碳黑(CB)在低密度聚乙烯(LDPE)/三元乙丙橡胶(EPDM)热塑性硫化胶(TPVs)中的精确定位策略。通过巧妙控制动态硫化前后CB的添加时序，研究人员成功将导电填料定向分布于LDPE连续相中，犹如在聚合物基体中铺设三维高速公路网络。当CB含量达到45wt%时，材料电导率飙升三个数量级，电磁干扰(EMI)屏蔽效能突破60dB大关——相当于将99.9999%的电磁波拒之门外。

更有趣的是，这种"刚柔并济"的材料在-30℃~120℃范围内保持稳定性能，拉伸强度提升200%的同时断裂伸长率仍超过150%。差示扫描量热(DSC)曲线显示其熔融峰始终维持在108℃左右，暗示CB网络对结晶行为的调控作用。热重分析(TGA)数据证实，800℃时残炭量高达40%，赋予材料卓越的阻燃特性。

该成果为可穿戴电子设备的电磁防护提供了新思路：既能像丝绸般柔韧贴合人体，又具备金属级屏蔽效能。通过简单的熔融共混工艺即可实现规模化生产，相比传统金属屏蔽材料可减重60%以上，在5G智能服装、医疗电子等领域展现出广阔应用前景。