[發明專利]一種復合導電薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201710242350.2
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN107170507B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 黃小兵;陳乾;丁祥;陳俊蓉;嚴奉梅;戴玲;彭思
• 申請（專利權）人: 湖南文理學院
• 主分類號: H01B1/02
• 分類號: H01B1/02;H01B1/04;H01B1/08;H01B5/14;H01B13/00
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華;任曉嵐

本發明屬于有機無機復合泡棉材料技術領域，特別涉及一種復合導電薄膜及其制備方法。導電薄膜為在高分子聚合物材料基膜表面上依次涂覆有碳納米管、二氧化硅、氧化石墨烯、三氧化二鐵混合的涂覆層以及金屬導電層，而復合層材料中二氧化硅和三氧化二鐵的同時加入，提高了涂層的耐熱性及導電性，也節省了石墨烯類材料及碳納米管的用量。

技術領域

本發明屬于有機無機復合泡棉材料技術領域，特別涉及一種復合導電薄膜及其制備方法。

背景技術

導電泡棉具有導電有效期長、不受溫度和濕度的影響、表面電阻值可按實際用途設定等特點，廣泛應用于計算機、LED顯示器、液晶電視、激光打印機、高速復印機、通訊設備、移動電話、衛星通信、醫療設備、高壓機測試、儀表儀器、墊片/隔板、插板電子產品、防震導電的包裝。

目前，導電泡棉主要采用三維多孔聚氨酯海綿或無紡布為基材，在電子產品超薄化的趨勢下，較小的空間所產生的熱量較大，多孔海綿為基體的導電泡棉因密集的孔隙而無法有效進行散熱，往往受到震動及設備零部件散熱的影響，經常出現熱包覆以及熱過載，甚至發生自燃，嚴重危及產品使用安全。

隨著電子技術的快速發展，對導電材料功能化的要求越來越高，現在市場上以高分子材料為基體材料的導電泡棉遠遠無法滿足現代電子技術的發展需求，因此，開發超薄、具有阻燃性能的導電薄膜材料，是導電材料技術發展的迫切需求。

發明內容

本發明提供了一種復合導電薄膜及其制備方法，該導電薄膜為在高分子聚合物材料基膜表面上依次涂覆有碳納米管、二氧化硅、氧化石墨烯、三氧化二鐵混合的涂覆層以及金屬導電層，

按重量份數計算，二氧化硅為5～10份，碳納米管為30～70份、三氧化二鐵為20-55份，氧化石墨烯為1～5份，

涂覆層厚度為1.0～5.0μm，金屬導電層厚度為0.1～1.0μm；

金屬導電層的材質為鎳、銅或其合金。

本發明還提供了一種上述復合導電薄膜的制備方法：

(1)酸洗

將高分子聚合物材料基膜置于鹽酸溶液中處理10～60min，

其中，鹽酸溶液的溫度為50～80℃，溶質質量濃度為5-10％；

(2)涂覆液的制備

將分散劑、碳納米管、氧化石墨烯、二氧化硅、三氧化二鐵加入去離子水中，并超聲分散充分，得到涂覆層復合懸浮液，

其中，分散劑為聚乙烯吡咯烷酮、LA132、羧甲基纖維素等，

加入順序為，先將分散劑加入去離子水中，再加入碳納米管，進行超聲分散，超聲時間為10-100min；再加入氧化石墨烯，超聲分散，超聲時間為10-80min，再加入二氧化硅及三氧化二鐵，并超聲分散，超聲時間為10-80min；

(3)涂覆

將步驟(2)中得到的涂覆液涂在經過步驟(1)處理的高分子聚合物材料基膜表面，干燥得到負載涂覆層的薄膜；

(4)導電化

對步驟(3)得到的涂覆層表面采用常規的電鍍工藝進行鎳、銅或其合金導電化處理，

電鍍溶液由10～30％(溶質質量分數，下同)的金屬硫酸鹽、2～5％的金屬氯化鹽、2～5％的硼酸組成，

電鍍時控制電鍍溶液的溫度為20～50℃、電鍍溶液的pH值為2.0～5.0、電流密度為1～5A/dm²、電鍍時間為20～50min，采用金屬鎳、銅或鈦板作為催化電極。

本發明的有益效果在于：