[發(fā)明專利]一種鍍銅聚合物薄膜的制備方法及其產(chǎn)品

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011116704.7
• 申請(qǐng)日: 2020-10-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112497694B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周貴陽(yáng);金秉宸;沈金濤;鄧杭軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江新和成特種材料有限公司;浙江新和成股份有限公司
• 主分類號(hào): B29C48/00
• 分類號(hào): B29C48/00;B29C48/88;B29C48/92;C23C24/04;C23C24/06;B29L7/00
• 代理公司: 杭州知閑專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33315
• 代理人: 朱朦琪

本發(fā)明公開(kāi)了一種鍍銅聚合物薄膜的制備方法及其產(chǎn)品，該鍍銅聚合物薄膜的制備方法包括將聚合物原料熔融過(guò)濾、模頭擠出，納米銅粉經(jīng)噴嘴噴出后附著于經(jīng)模頭擠出的聚合物熔體的外表面，經(jīng)鑄片得到鍍有納米銅層的聚合物片材，再經(jīng)雙向拉伸、熱定型后得到鍍銅聚合物薄膜；所述噴嘴為至少一個(gè)。本發(fā)明公開(kāi)的制備方法，將薄膜制造工藝與鍍膜工藝合二為一，大大降低了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率；制備得到的鍍銅聚合物薄膜的翹曲低、平面性更好，良率大大增加。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及薄膜表面金屬化領(lǐng)域，尤其涉及一種鍍銅聚合物薄膜的制備方法及其產(chǎn)品。

背景技術(shù)

目前，儲(chǔ)能設(shè)備的負(fù)極集流體材料多采用的為銅箔，但銅的密度高，重量大，輕量化替代銅可以降低儲(chǔ)能設(shè)備的重量，提高其能量密度，實(shí)現(xiàn)續(xù)航上的進(jìn)步。以薄膜鍍銅替代銅箔作為儲(chǔ)能設(shè)備的負(fù)極集流體材料是目前的一種解決方案。

聚苯硫醚(PPS)是分子中含有對(duì)亞苯基硫醚重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的聚合物，是一種新型功能性工程塑料，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性能、電絕緣性、耐腐蝕性、阻燃性及較好的力學(xué)性能等特點(diǎn)，在電子、汽車(chē)、機(jī)械、化工領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。聚苯硫醚薄膜是一種高性能薄膜，尤其是以線性、高分子量的聚苯硫醚樹(shù)脂原料制備的聚苯硫醚薄膜具有質(zhì)量更輕、力學(xué)性能更佳的優(yōu)勢(shì)，尤其適合作為薄膜鍍銅的基材用于制備負(fù)極集流體材料。

現(xiàn)有技術(shù)中，薄膜鍍銅加工工藝分為三個(gè)工序，先制備薄膜基材，在薄膜基材上先磁控濺射沉積一層納米級(jí)厚度的銅，以此來(lái)提高薄膜基材的表面附著力，以提升后續(xù)化學(xué)鍍的界面結(jié)合力，最后通過(guò)化學(xué)或者電鍍將銅層鍍?cè)诒∧せ纳闲纬勺罱K的成品。磁控濺射鍍膜可以將濺射的銅膜厚度控制在納米級(jí)，且厚度均勻，但磁控濺射鍍膜工藝仍存在如下問(wèn)題：

1、磁控濺射裝備成本高昂，工藝過(guò)程控制困難；

2、磁控濺射工序是離線工序，即制作完成薄膜后再去加工，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，單位時(shí)間產(chǎn)出低，生產(chǎn)效率低；

3、磁控濺射工藝需要在薄膜基材的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上進(jìn)行，反復(fù)加熱使薄膜產(chǎn)生形變，平面性變差影響產(chǎn)品質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本發(fā)明公開(kāi)了一種鍍銅聚合物薄膜的制備方法，將薄膜制造工藝與鍍膜工藝合二為一，大大降低了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率；制備得到的鍍銅聚合物薄膜的翹曲低、平面性更好，良率大大增加。

具體技術(shù)方案如下：

一種鍍銅聚合物薄膜的制備方法，包括將熱塑性聚合物原料熔融過(guò)濾、模頭擠出，納米銅粉經(jīng)噴嘴噴出后附著于經(jīng)模頭擠出的聚合物熔體的外表面，經(jīng)鑄片得到鍍有納米銅層的聚合物片材，再經(jīng)雙向拉伸、熱定型后得到所述的鍍銅聚合物薄膜；

所述噴嘴為至少一個(gè)。

本發(fā)明公開(kāi)的制備方法，通過(guò)在制作薄膜基材的過(guò)程中同時(shí)完成表面納米級(jí)銅的附著這一在線工藝，使得現(xiàn)有技術(shù)中的制作薄膜基材+磁控濺射鍍納米銅的兩個(gè)工序壓縮為一個(gè)工序，提升了時(shí)間利用率。更為重要的是，該工藝避免了磁控濺射工藝中對(duì)于聚合物薄膜的多次加熱，由此大大降低了鍍銅聚合物薄膜的翹曲，平面性更佳。

本發(fā)明中，若制備單面鍍銅聚合物薄膜，可以采用一個(gè)噴嘴進(jìn)行制備。若制備雙面鍍銅聚合物薄膜，則采用的噴嘴為至少一組，每組噴組分為上下兩個(gè)，分別置于所述聚合物熔體的上方與下方。

本發(fā)明中制備鍍銅層的原料為納米銅粉，采用該原料可以在聚合物熔體表面涂覆均勻，附著力強(qiáng)，增強(qiáng)與化學(xué)鍍銅的粘附力。

經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，所述納米銅粉的粒徑不宜過(guò)大，若粒徑過(guò)大，鍍層變厚，且均勻性變差。優(yōu)選的，所述納米銅粉的中值粒徑D50為40～80nm。

本發(fā)明中，所述納米銅粉通過(guò)送粉氣體輸送至噴嘴處，再通過(guò)控制該送粉氣體的壓力來(lái)控制銅粉附著的速率。

對(duì)所述送粉氣體的種類沒(méi)有特殊要求，優(yōu)選價(jià)格低廉的壓縮空氣或壓縮氮?dú)狻?/p>