电磁多层结构聚乳酸/聚己内酯复合材料的吸收主导型电磁屏蔽性能研究

为解决可降解材料聚乳酸(PLA)在电磁屏蔽领域反射主导性能的局限性，研究人员通过改性碳纳米管(CNTs)和镍@碳纳米管(Ni@CNTs)构建电磁多层结构，成功制备出吸收主导型PLA/PCL复合材料。当CNTs含量达10wt%时，PLA5/PCL5和PLA7/PCL3的屏蔽效能(SE)分别达36.7dB和34.1dB，反射系数(R)<0.5。该研究为开发低反射环保电磁屏蔽材料提供了新思路。

　　

传统可降解聚乳酸(PLA)材料在电磁干扰(EMI)屏蔽领域存在反射过强的缺陷，严重制约其电子电器应用。科研团队创新性地采用咪唑聚氨酯(IPU)改性碳纳米管(CNTs)和核壳结构镍@碳纳米管(Ni@CNTs)增强聚乳酸/聚己内酯(PLA/PCL)复合材料性能。实验发现，随着CNTs和IPU2含量增加，所有样品屏蔽效能(SE)显著提升。含10wt%CNTs的PLA5/PCL5和PLA7/PCL3复合材料分别实现36.7dB和34.1dB的优异SE值，且反射系数(R)始终低于0.5。

有趣的是，IPU1修饰的Ni@CNTs因磁性效应选择性地分布于PCL相，而IPU2修饰的CNTs则主要定位在共连续结构界面，由此构建出更完善的三维导电网络。通过巧妙设计磁性填料分散结构与导电填料连续结构的电磁多层架构，成功实现吸收主导型EMI屏蔽。Ni@CNTs的加入大幅增强电磁波吸收能力，CNTs形成的三维网络则有效促进电磁衰减。共连续结构中丰富的界面促使电磁波多次反射，最终达成低反射电磁屏蔽的突破性成果。