一种高分子导电薄膜的制备方法与流程

文档编号:14477855
研发日期:2018/5/19
本发明属于应用于电路板的高分子导电材料制备领域,特别涉及一种高分子导电薄膜的制备方法。
背景技术
:随着电子线路板技术的发展,对线路板基材材料的柔软性、导电性能等都提出了较高的新要求,目前市场主要为陶瓷基覆铜箔以及聚酰亚胺薄膜覆铜箔等材料为主,但陶瓷基覆铜箔材料脆性大,导电性能差,不易于超薄电子器件的应用;而以聚酰亚胺为基材的材料,制造成本较高,导电层铜箔又易脱落,因此都未得到较普遍的使用。因此,寻求一种更具柔性及高导电性的薄膜材料,替代现有的陶瓷与聚酰亚胺材料,成为电子线路板行业急需解决的技术问题。技术实现要素:本发明提供了一种高分子导电薄膜的制备方法,包括以下步骤:(1)将高分子树脂、分散剂、导电剂混合充分后,热固化成膜,其中,高分子树脂为聚氨酯或聚醚,分子量为50000~100000g/mol,分散剂为聚丙二醇,导电剂为镍粉或铜粉,高分子树脂、分散剂、导电剂的用量质量比为25~70:20~60:5~10,采用超声分散的方法将三者充分混合,三者充分混合后所得的乳液黏度控制为100~500Pa·s,热固化成膜的温度为100~300℃,挥发溶剂后固化成膜的厚度为0.1~10um;(2)将石墨、金属粉末加入到极性表面活性剂溶液中,充分分散后得到金属粉末乳液,其中,金属粉末为铁、镍、铜、钴中的一种或几种的混合,金属粉末与石墨的用量质量比为5~9:1~5,石墨的粒度为100~800nm,金属粉末的粒度为200~1000nm,极性表面活性剂溶液中,极性表面活性剂的质量浓度为1~5%,将石墨、金属粉末加入到极性表面活性剂溶液中后,通过超声分散,形成黏度为10~20Pa·s的乳液;(3)将步骤(1)得到的膜浸入到步骤(2)得到的金属粉末乳液中,再通过电泳工艺将金属粉末沉积到步骤(1)得到的膜上,最后经热处理得到高分子导电薄膜,其中,电泳工艺的条件为:电压20~50V,电流密度10~50A/dm2,温度35~55℃,热处理的条件为,300~500℃下处理30~100min。本发明的有益效果在于:方法、工艺简单,易于实现规模化生产;基体薄膜具有轻薄、耐磨性优异、伸缩性以及耐候性和耐油性等优点,并且环保;电泳沉积到该基体薄膜表面的金属层具有较均匀、有序的晶体结构排列,从而有效增强了高分子膜材料的致密性和强度;同时也提高了材料的导电性,有效改善了高分子导电薄膜用于电子线路板制备过程中容易出现断裂及内阻过大的问题,更能满足高端电子线路板的需要。具体实施方式实施例1(1)将聚氨酯树脂(分子量50000g/mol)、聚丙二醇、铜粉按质量比70:30:6混合并超声充分分散后,在温度为100℃环境下烘干成膜,膜厚度为0.1um;(2)将粒度为100nm的石墨与粒度为200nm的镍粉按质量比1:9混合后,加入质量浓度为1%的十二烷基苯磺酸钠水溶液中,通过超声充分分散,形成黏度为10Pa·s的金属粉末乳液;(3)将步骤(1)得到的膜浸入到步骤(2)得到的金属粉末乳液中,在电压20V、电流密度10A/dm2、温度35℃的电泳工艺条件下,在膜表面进行金属粉末的定向排列沉积,然后置于300℃下热处理30min,得到高分子导电薄膜。对比实施例1参照实施例1的工艺,制备纯的聚氨酯树脂薄膜:(1)将聚氨酯树脂(分子量50000g/mol)、聚丙二醇按质量比70:30混合并超声充分分散后,在温度为100℃环境下烘干成膜,膜厚度为0.1um;(2)将步骤(1)得到的膜置于300℃下热处理30min,得到高分子薄膜。对比实施例2参照实施例1的工艺,制备未经电泳沉积的聚氨酯树脂掺杂导电剂的薄膜:(1)将聚氨酯树脂(分子量50000g/mol)、聚丙二醇、铜粉按质量比70:30:6混合并超声充分分散后,在温度为100℃环境下烘干成膜,膜厚度为0.1um;(2)将步骤(1)得到的膜置于300℃下热处理30min,得到掺杂导电剂的高分子薄膜。对比实施例3(1)同实施例1;(2)同实施例1;(3)采用电镀的方式代替实施例1中的“电泳”操作,在步骤(1)得到的膜表面沉积金属粉末(金属粉末沉积量与实施例1相等),然后置于300℃下热处理30min,得到高分子导电薄膜。对比实施例4(1)同实施例1;(2)同实施例1;(3)采用喷涂的方式代替实施例1中的“电泳”操作,在步骤(1)得到的膜表面沉积金属粉末(金属粉末沉积量与实施例1相等),然后置于300℃下热处理30min,得到高分子导电薄膜。表1实施例1对比实施例1对比实施例2对比实施例3对比实施例4抗拉强度32kgf25kgf23kgf22kgf23kgf延伸率15%10%8%8%8%电阻率12.5Ω·m54.5Ω·m50.5Ω·m19.4Ω·m27.7Ω·m当前第1页1 2 3 
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