[發明專利]一種金屬-高分子復合材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910913679.6
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN112549700A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 朱才鎮;朱唐;雷蕾;王明良;余振強;徐堅
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: B32B27/02
• 分類號: B32B27/02;B32B15/02;B32B15/08;B32B15/082;B32B15/085;B32B15/088;B32B15/09;B32B15/14;B32B15/18;B32B15/20;B32B33/00;B32B27/20;B32B37/06;B32B3
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

本發明提供了一種金屬?高分子復合材料的制備方法，包括：提供金屬材料和高分子材料，將高分子材料配制成紡絲液，以金屬材料為紡絲接收基板進行紡絲，在金屬材料表面形成高分子纖維無紡布；將高分子纖維無紡布和金屬材料進行壓合，使得高分子纖維無紡布形成致密的高分子材料層，即可得到金屬?高分子復合材料，其中，壓合的溫度大于高分子纖維無紡布的熱變形溫度。該制備工藝可以實現超薄的高分子材料層的大面積制備，且高分子材料層為無孔致密的薄膜，與金屬材料的結合力強；制得的金屬?高分子復合材料性能優異，可滿足新技術、新場景的需求；同時該工藝可用于制備多種功能的金屬?高分子復合材料，以擴大其應用范圍。

技術領域

本發明涉及復合材料技術領域，特別涉及一種金屬-高分子復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

電子信息產業的飛速發展，PCB市場、電磁屏蔽及導熱器件及相關產業將迎來新的增長點。高分子材料具有柔性好、絕緣性佳、質輕、低成本等優勢，金屬材料具有硬度高、導電性好、電磁屏蔽效果好等優勢，將兩者復合可以制備出多種高性能電子材料、電磁屏蔽材料和導熱材料。電子信息產業新技術的不斷推進，各種新場景將對金屬-高分子復合材料的性能、生產工藝等提出越來越高的要求，比如更佳的撓性、更快捷的制備工藝，更低的成本等。

以覆銅板為例，它是PCB的最基本材料，是一種金屬(銅)與高分子組成的復合材料，主要通過壓合、涂覆、真空濺射、電鍍等方式來制備。例如，日本專利JP2006-272743采用高溫輥壓機將銅箔和LCP膜壓合制成覆銅板；專利201710579838.4公開了一種將由氟樹脂與無機填料復合物通過流延、模壓、壓延或注塑而成的板覆在銅箔表面壓合制作覆銅板的技術；專利201611066833.1公開了利用五軸高溫壓合機將LCP和銅箔壓合制備覆銅板的技術；專利201210431513.9先制備了LCP/玻璃纖維布/LCP粘結單元，再通過熱壓的方式將銅箔/粘結單元/銅箔制作成覆銅板；壓合法制備覆銅板的過程較為繁瑣，耗時長，并且通常先采用擠出法預先制備高分子膜，導致制備的高分子膜厚度難以做到很薄。專利201910014057.X公開了一種將液晶高分子涂布在銅箔表面，再經過烘烤、退火處理制備覆銅板的技術，該方法也存在制程復雜、設備投入成本較大等問題。專利201210228020.5公開了一種通過離子束濺射在有機高分子薄膜表面鍍覆金屬的技術；專利CN1550124A采用金屬化學鍍或真空沉積的方式將銅沉積在液晶聚合物基底上來制備覆銅板，上述方法難以實現大面積制備。

因此，更高性能的金屬-高分子復合材料以及更簡便快速低成本的制備方法是迫切需要的。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種金屬-高分子復合材料的制備方法，將金屬材料作為紡絲接收基板，高分子材料直接在金屬材料表面紡絲形成高分子纖維無紡布，在高于高分子纖維無紡布熱變形溫度下進行壓合，使得高分子纖維無紡布形成致密的高分子材料層，進而得到金屬-高分子復合材料，其中高分子纖維無紡布經壓合形成超薄的、致密無孔的薄膜，且與金屬材料有較強的結合力；高分子纖維無紡布可進行大面積制備，以實現金屬-高分子復合材料的大面積制備；同時，該制備工藝簡單、過程易于調控，有利于工業化生產，可以滿足新技術、新場景的需求，還可以用于制備多種功能的金屬-高分子復合材料，以擴大其應用范圍。

第一方面，本發明提供了一種金屬-高分子復合材料的制備方法，包括：

提供金屬材料和高分子材料，將所述高分子材料配制成紡絲液，以所述金屬材料為紡絲接收基板進行紡絲，在所述金屬材料表面形成高分子纖維無紡布；

將所述高分子纖維無紡布和所述金屬材料進行壓合，使得所述高分子纖維無紡布形成致密的高分子材料層，即可得到金屬-高分子復合材料，其中，所述壓合的溫度大于所述高分子纖維無紡布的熱變形溫度。