[發明專利]激光直接成型的PC/ABS復合材料及制備方法和應用

有效

• 申請號: 201410135979.3
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN103923449A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 郝源增;鄧爵安;袁海兵;唐海濤;譙盛元;吳磊;王雷;范木良
• 申請（專利權）人: 廣州市聚賽龍工程塑料有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L55/02;C08K13/06;C08K9/04;C08K9/06;C08K3/08;C08F292/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉;李衛東

技術領域

本發明屬于激光直接成型復合材料技術領域，特別涉及一種可激光直接成型，且具有優良抗熱氧老化性能的PC/ABS復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

3D-模塑互聯器件（Three-dimensional?moulded?interconnect?device,3D-MID）是一種在已經注塑成型的塑料基材上制作電路圖案，從而將普通的電路板的電氣互連功能、支承和防護功能實現于一個器件上，形成立體的、集機電功能于一體的電路載體。與傳統的線路板生產技術相比，3D-模塑互聯器件生產工藝具有生產速度更快，流程更簡單，成本更可控，應用領域更寬廣的特點。比如，采用激光直接成型技術（LDS）制造的傳感器，最小導線寬度可達100～200μm，最小線間寬度可達100μm，這不但減少了元器件的數量，還達到了節約空間和減輕重量的目的。目前，采用激光直接成型技術制造的天線被廣泛地應用在汽車，智能手機、筆記本電腦等移動終端上。

激光直接成型技術是在計算機控制下將激光照射到含有激光敏感添加劑的塑料制件上，產生出活化的電路圖案，該活化區域可以通過無電化學鍍的方法沉積導電金屬，從而實現在三維塑料制件上制造出導電圖案的技術工藝。利用激光直接成型制作模塑互聯器件的工藝主要包括以下三個步驟：樹脂基材的注塑成型、LDS元件的激光加工和電路圖案金屬化。在這一工藝過程中可激光直接成型的聚合物基材的開發是最為關鍵的部分之一。因此，設計和制備具有激光直接成型性能的聚合物復合材料具有極其重要的工業價值。

CN1198737C報道了一種聚碳酸酯脂基材和具有尖晶石結構的亞鉻酸銅作為激光活化劑的可激光直接成型材料。用紅外激光對基材進行選擇性活化后，通過無電化學鍍的方法可以在活化區域形成可控的電路圖案。

CN103450675A公開了一種具有激光直接成型功能的樹脂組合物：樹脂基體15～60wt%；導熱填料30～70wt%；激光敏感添加劑5～12wt%；以及其他添加劑0～15wt%。其中的激光敏感添加劑為化學通式為XY₂O₄的含銅金屬氧化物。

上述文獻中都特別提到利用銅的氧化物或者銅有機金屬配合物作為激光活化試劑。在激光的刻蝕作用下聚合物基材會發生熔融或者降解沉陷，使激光活化試劑還原出的納米金屬單質沉積于刻蝕表面。以納米金屬單質作為晶核，誘導化學沉積導電金屬，可以制備μm級的電路圖案。然而，一方面，由于這些金屬銅化合物在加工過程中容易發生分解，生成的單質銅富集于制品表面，嚴重影響無電化學鍍的效果；另外一方面，由于銅化合物極易引起聚合物材料的熱氧老化（Degradation?and?Stabilization?of?Polymer,Applied?Science?and?Publishers?LTD?London,1975,90-92）。在上述復合材料配方中，金屬銅元素與聚合物基材之間有直接接觸，使聚合物基材很容易在銅化合物的催化下發生熱氧老化反應，影響制品的使用壽命。因此，制備一種具有良好力學和耐老化性能的可激光直接成型的聚合物復合材料是一個非常重要的研究課題。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種激光直接成型的PC/ABS（聚碳酸酯/丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物合金）復合材料，該復合材料具有良好的激光誘導電鍍性能及優良的抗熱氧老化性能。

本發明另一目的在于提供一種上述激光直接成型的PC/ABS復合材料的制備方法。

本發明再一目的在于提供上述激光直接成型的PC/ABS復合材料在電子電器、航空航天、交通運輸、工業控制等領域中的應用。

本發明的目的通過下述方案實現：

一種激光直接成型的PC/ABS復合材料，包含以下質量分數的組分：

所述激光活化粒子由以下方法制備得到：

往丙烯酸酯類單體/十二烷基三甲基溴化銨/水組成的正向微乳液中滴加納米銅粉、引發劑、硅烷偶聯劑的醇溶液，加熱反應，過濾、干燥，得到激光活化粒子。

所述正向微乳液中十二烷基三甲基溴化銨、丙烯酸酯類單體、水的質量比為5:30:100。

所用納米銅粉的量為丙烯酸酯類單體質量的1～5%。

所用引發劑的量為丙烯酸酯類單體質量的1～2%。

所用硅烷偶聯劑的量為丙烯酸酯類單體質量的1～5%。

所述的引發劑為偶氮類引發劑，優選為偶氮異丁腈。