[發明專利]一種碳系聚氨酯基電阻膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201310733824.5
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103709724A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 李鵬;葛慧憲;楊沛;胡國銀
• 申請（專利權）人: 中紡新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08K3/04;C08J5/18
• 代理公司: 天津濱?？凭曋R產權代理有限公司 12211
• 代理人: 韓敏

技術領域

本發明創造涉及一種電子材料，特別涉及一種碳系聚氨酯基電阻膜及其制備方法。

背景技術

導電高分子材料作為新型功能材料已被廣泛用于抗靜電、半導體、電磁屏蔽和吸收、導電電極、自動控制和正溫度系數材料等方面，其市場需求量正不斷增大。

復合型導電高分子材料是將高分子材料與導電填料相混合并經成型加工而成，導電填料包括金屬系填料及碳系填料。碳系導電材料與金屬系導電材料相比電阻率偏高，但較常用的金屬系導電材料銀、銅、鎳等便宜得多，而且化學穩定性好，對于電磁波的反射小，相對于金屬系導電材料具有特殊的應用領域。

目前市場上普通的碳系導電材料主要分為兩類，一類為導電油墨，大多用于電阻率要求較低的場合；另一類為PE基導電薄膜。

碳系導電高分子薄膜由于其特殊的性能、性價比高、成型簡易方便等特性，在電磁波吸收、導電電極、抗靜電等領域具有重要的用途。市場上現有的碳系導電高分子薄膜主要為塑料擠出流延法生產的PE基導電薄膜，主要應用在電子產品包裝和易爆品防爆等抗靜電場合和電阻率要求較低的導電電極場合，產品的主要缺陷為受產品加工工藝的限制電阻均勻性較差，受導電填料的添加比例限制電阻率較高。無法應用于對電阻均勻性和電阻率要求較高的場合，如電磁波屏蔽吸收和薄膜加熱導電電極等。

隨著電子技術在高端汽車產品上的廣泛應用，作為電磁屏蔽吸收和薄膜導電電極應用的導電材料在汽車產品上也逐漸被推廣應用。我國的汽車消費近幾年呈現高速增長態勢，隨著高端汽車產品的需求升級，導電高分子材料在汽車產品上的需求將高速增長。目前的汽車用導電材料主要為碳纖維復合材料和金屬導電纖維材料，相對于這兩種材料，碳系導電高分薄膜由于成本優勢具有極強的競爭優勢。正是由于巨大的市場潛力，公司計劃對碳系導電高分子薄膜材料的生產工藝技術和應用技術進行立項研究，解決關鍵技術的問題，形成適應不同應用技術需求的系列化產品，開發市場潛力巨大的電磁屏蔽吸收和高要求的薄膜導電電極應用市場。

發明內容

本發明創造是針對現有技術中的存在的問題，提供一種電阻率低、電阻偏差小、厚度均勻、尺寸穩定性好，且價格低廉的碳系聚氨酯基電阻膜，同時提供了該碳系聚氨酯基電阻膜的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明創造采用的技術方案是：

一種碳系聚氨酯基電阻膜，以重量份數計，具有如下配方：

其中，所述溶劑3為沸點在70-80℃范圍內的常用有機溶劑，所述導電介質1為炭黑；所述導電介質2為石墨；所述助劑為流平劑。

所述溶劑型聚氨酯樹脂以質量百分比計，占配方總重量的32%-37%；且所述導電介質1和導電介質2的總重量以質量百分比計，占配方總重量的5.9%-9%。

所述的碳系聚氨酯基電阻膜，以質量比計，溶劑型聚氨酯樹脂：導電炭黑：石墨為30：10～16：4～16。

所述溶劑型聚氨酯樹脂是100%模量為100-200kg/cm²的芳香族溶劑聚氨酯樹脂。

所述溶劑3優選丁酮，所述導電介質1為導電炭黑或特導炭黑或超導炭黑。

更優選的，所述導電炭黑是一種小粒徑高結構、具有不規則形態、內部間隙大、粒徑為10-15μm的導電炭黑。

所述導電介質2為比表面積在10-20m²/g的細結構石墨。

所述助劑為一種改性有機硅樹脂流平劑，優選韓國VIX公司的T-285。

本發明另一目的是提供一種所述的碳系聚氨酯基電阻膜的制備方法，包括融合研磨、涂層和成卷步驟，所述制備方法的具體操作步驟如下：

（1）融合研磨：準確稱取制備所述碳系聚氨酯基電阻膜所需各個組分加入反應釜攪拌使釜內物料完全融合均勻后，用三輥研磨機研磨，研磨間隙為0.01-0.10mm，研磨次數為1-3次，研磨完成后用100-150目過濾網過濾得涂層用漿料；

（2）涂層：過濾完成后采用離型紙轉移法和一涂三烘法制作所述碳系聚氨酯基電阻膜，先將過濾后的漿料涂布在離型紙上，涂覆刀距為0.20-1.20mm，然后進入含有三個溫區的烘箱烘干，烘箱內各個溫區的梯度溫度為60-70℃/70-80-90℃/140-150℃，烘干時間為3-10min；

（3）成卷：完成涂層后分離離型紙與碳系聚氨酯基電阻膜，然后收并包裝電阻膜。

本發明還包括另一種所述的碳系聚氨酯基電阻膜的制備方法，包括融合研磨、涂層和成卷步驟，所述制備方法的具體操作步驟如下：