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木质基纳米纤维素(CNF)作为木材的新型产品,由于其具有高纵横比、良好生物相容性以及绿色可持续发展性,使CNF能成为复合材料中良好的基质,然而CNF因自身的缺陷限制其在实际应用中的发展,而聚苯胺(PANI)作为典型的导电高分子材料,由于其出色的理化性质、独特的掺杂机制、可控的介电性质、吸收带宽而受到越来越多学者的关注,但是,纯PANI的溶解度和熔融性较差,导致较差的机械性能,此外,PANI颗粒紧密堆积在一起,从而阻碍了离子传输并影响其最终的性能。本文先对CNF单质和PANI单质分开进行了细致的分析,然后以CNF为基体,使PANI原位聚合在CNF表面复合成CNF/PANI薄膜,CNF/PANI复合薄膜不仅能解决CNF在实际应用中的限制,还提高其热稳定性和耐水性,还改善了 PANI较差的机械性能,赋予了 PANI优异的柔韧性,提高了样品的导电率,从而实现最终有效的电磁屏蔽效能(EMI SE)。论文研究内容如下:(1)以化学预处理结合超声制备CNF,然后以CNF为基体,通过HCL掺杂和过硫酸铵引发反应开始,使苯胺(ANI)原位化学聚合在CNF表面沉积导电高分子聚合物PANI,以真空诱导自主装的方法形成了具有异质核-壳结构的CNF/PANI复合薄膜。通过SEM表明,CNF直径范围为15-40 nm,CNF的纤维长度约为150-350 nm,本征态PANI显示为细小的颗粒,掺杂态PANI的主要形态为“海参”型结构,通过PN50的TEM图像,观察到在CNF的表面上由于PANI涂层形成的核-壳结构,CNF芯的直径为23nm,PANI壳的厚度为7nm。(2)纤维素与CNF薄膜遇水都会吸湿膨胀,而PANI有良好的的疏水性,对复合薄膜材料进行耐久性和柔韧性测试,探究复合薄膜材料在实际中的应用,将CNF/PANI复合薄膜浸入水中1个月,发现CNF/PANI纳米复合薄膜显示出良好的耐水性,并且具有不同PANI填料含量的CNF/PANI薄膜显示出良好的柔韧性,即使PANI填料含量为50wt%。并根据TG数据分析复合薄膜的热稳定性,当加热到700℃时,与原始纤维素(12.7%)相比,PANI、PN50和CNF分别显示出更高的碳残留率,分别为63.2%,41.3%和27.5%,表明PN50薄膜拥有较好的热稳定性。(3)通过四探针电阻测试仪测得PN50(2.27 S·cm-1)薄膜的电导率要比掺杂态PANI(1.04 S·cm-1)更大,而且介电损耗(δ)通常被认为是非磁性材料中电磁波能量损失的原因,计算出PN50复合薄膜δ值为～1.48。根据EMI分析样品的屏蔽性能,并分析其屏蔽机制,结果显示厚度是0.28 mm的PN50薄膜在8.2-12.4 GHz的范围内有着25.2dB的EMI SE,而且PN50薄膜独特的核-壳结构对最终的EMI SE也有着显著的影响。