電子器件在運行時易受相鄰器件的干擾，隨著電子器件的柔性化、微型化發展，制備超薄柔性的電磁屏蔽材料對于改善電子器件的運行環境十分重要。聚合物基導電復合材料（CPC）被廣泛用于電磁屏蔽領域，然而基于有機溶劑的溶液共混工藝環保性不佳，限制了其實際應用。水性聚合物材料，例如聚丙烯酸酯乳液等，具有可調節的成膜性能和環保的制備工藝，有望作為CPC的新型聚合物基材應用于電磁屏蔽領域。石墨烯具有優異的力學和電學性能，常用作CPC的導電填料。然而其與聚合物基質間的界面相容性不佳，限制了CPC的性能提升。陜西科技大學馬建中教授與北京大學白樹林教授合作，提出利用水性苯丙乳液P(St-BA)中豐富的π共軛基團與磺化石墨烯S-GNS形成π-π作用提升石墨烯在苯丙乳液中的分散和界面強度，制備了超薄、高導電的P(St-BA)/S-GNS電磁屏蔽復合涂層。利用拉曼、拉伸試驗等手段證明了π-π作用的存在，分子動力學模擬的計算結果也表明苯丙乳液聚合物-石墨烯之間的結合能高于純丙乳液聚合物-石墨烯間的結合能，為石墨烯水性涂料的基體選擇提出了理論依據。當填料含量為20wt%時，復合材料的拉伸強度提升了574%。填料含量為25wt%的復合材料在50 μm時的電磁屏蔽性能可達21.5 dB，滿足商業化電磁屏蔽材料的使用要求。涂層材料的電磁屏蔽性能在彎折1000次前后并無顯著變化，有望作為下一代柔性電磁屏蔽涂層用于皮革、電子器件、紡織等領域。

相關研究成果發表在《Carbon》（IF=7.082）雜志上（DOI: 10.1016/j.carbon.2019.04.058）。

陜西科技大學博士生衛林峰、青年教師張文博為本論文的共同第一作者，陜西科技大學馬建中教授和北京大學白樹林教授為論文的共同通訊作者。

作者特別感謝國家重點研發計劃、政府間科技交流項目和陜西省重點研發計劃等項目的大力支持。

會員簡介

馬建中，陜西科技大學教授、博士生導師。主要從事水性高分子的設計合成、有機/無機納米復合材料的關鍵技術以及輕紡化學產品的技術與應用等方面的研究。正在承擔或完成的縱向科研項目有30余項（其中包括973預研專項1項，863計劃1項，國家自然科學基金重點項目1項、國家重點研發計劃課題1項等）。

白樹林，北京大學教授、主要從事長纖維增強熱塑性復合材料的制備工藝開發；石墨烯填充高聚物熱界面復合材料的制備和性能；復合材料性能與微觀結構關系等方面的研究。長期從事高聚物基復合材料的微觀結構和力學行為的研究工作，在纖維增強、顆粒填充和共混高聚物復合材料領域取得了一些重要的研究成果。近幾年 主要研究工作集中在具有熱、力電綜合性能的石墨烯填充高聚物復材料主要研究工作。已經發表雜志和會議論文140余篇。