導電海綿的制備方法技術

一種導電海綿的制備方法，以厚度不大于10毫米的聚酯海綿或聚醚海綿的卷材或片材為基材，步驟包括化學預處理，對化學預處理后的基材涂覆碳導電層，然后進行氣相物理沉積金屬鎳或金屬銅，對氣相物理沉積鎳或銅的基材電鍍鎳，經水洗和干燥后得到導電海綿；或對氣相物理沉積鎳或銅的基材先電鍍銅，再電鍍鎳，經水洗和干燥后得到導電海綿。本發明專利技術環境友好，克服了直接物理氣相沉積鎳金屬或是銅金屬過程中膜層易脫落而導致產品缺陷，也克服了基材受厚度限制而鍍不透的問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及導電及屏蔽材料制備方法，特別涉及一種在聚酯海綿或是聚醚海綿上涂覆碳一金屬嵌滲膜導電層后電沉積金屬鎳或是先電沉積銅后再電沉積鎳的。
技術介紹
隨著現代科技的迅速發展和生活水平的提高，高科技產品越來越受到人們的青睞，給人們帶來了生活上便利和精神上的享受，然而隨之產生的電磁輻射也越來越嚴重，防電磁輻射也成了人們越來越關心的環保話題，最方便有效防電磁輻射的方法是采用電磁屏蔽，即利用導電、導磁性能好的金屬網，通過反射效應和吸收效應，阻隔電磁輻射的傳播。導電海綿是一種集導電和電磁屏蔽功能于一體的材料，它是一種三維網狀結構，具有發泡孔徑均勻、柔軟、富有彈性、不脫屑，并具有導電有效期長，屏蔽效果好，且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、LCD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、防震導電的包裝等。目前導電海綿制備方法主要有兩種，第一種是在海綿發泡過程中加入導電劑，使海綿具有導電性；第二種是以聚酯海綿或是聚醚海綿為基體，對基體進行導電 化處理后，再對已導電化處理的基體電鍍金屬，使海綿具有導電性。第一種制備方法因為工藝制造復雜而得不到大規模的使用，所以目前主要是使用第二種制備方法，其中該制備方法中導電化處理主要有化學鍍鎳或是化學鍍銅和物理氣相沉積鎳金屬或物理氣相沉積銅金屬，然后進行電鍍鎳或先電鍍銅后再電鍍鎳。化學鍍鎳或是化學鍍銅因為環境污染問題被逐漸淘汰；物理氣相沉積鎳金屬或是銅金屬成為海綿主要的導電化方法，從現有的專利技術，專利號=201110113560，卷狀全方位，就采用了真空物理氣相沉積導電鎳層，然后水鍍，經過水洗干燥得到導電海綿。但是采用真空物理氣相沉積導電鎳層的方法受到真空條件和靶材鎳金屬的不斷消耗，使得這一層導電鎳層極為嬌貴，在生產過程一旦碰到水、油跡、手摸等，就會導致鎳層脫落，造成產品缺陷；并且該方法隨著基體海綿厚度的增加，鍍透性越來越差，當海綿厚度大于3.0mm時，物理氣相沉積法無法鍍透海綿。專利技術目的 本專利技術旨在提供一種環境友好，可靠性高、鍍透性好的。
技術實現思路
本專利技術的目的是這樣實現的:以厚度不大于10毫米的聚酯海綿或聚醚海綿的卷材或片材為基材，實施以下步驟:(1)對基材進行化學預處理:先用高錳酸鉀溶液或鉻酸溶液或其它的氧化性溶液對基材進行腐蝕，再用雙氧水溶液或草酸溶液或雙氧水和草酸的混合溶液浸洗脫色，水洗并干燥；(2)對化學預處理后的基材涂覆碳導電層；(3)對涂覆碳導電層后的基材氣相物理沉積金屬鎳或金屬銅；(4)對氣相物理沉積鎳或銅的基材電鍍鎳，經水洗和干燥后得到導電海綿；或對氣相物理沉積鎳或銅的基材先電鍍銅，再電鍍鎳，經水洗和干燥后得到導電海綿。步驟(2)中涂覆碳導電層的平均厚度不大于500納米，或碳導電層平均表面電阻不大于2000歐姆(測量方法見附圖1);步驟(3)中氣相物理沉積金屬鎳或金屬銅后的平均表面電阻不大于300歐姆(測量方法見附圖1);步驟(3)氣相物理沉積金屬鎳或金屬銅，鎳或銅的金屬原子團是嵌滲到碳導電膜內部，形成碳一金屬嵌滲式導電膜；經步驟(4)后得到的導電海綿，平均表面電阻不大于5歐姆(測量方法見附圖1)、平均垂直電阻不大于100毫歐姆(測量方法見附圖2)； 技術效果 本專利技術與現有技術對比，克服了化學鍍鎳或是化學鍍銅過程環境污染問題，環境友好，屬于清潔生產；克服了直接物理氣相沉積鎳金屬或是銅金屬過程中膜層易脫落而導致產品缺陷；也克服了基材受厚度限制而鍍不透的問題，厚度從O-1Omm都可以生產。附圖說明 附圖1——表面電阻測量方法 附圖2——垂直電阻測量方法 實施例1: 1.用1.4_的聚氨酯海綿，在0.5-10g/L濃度的酸性高錳酸鉀溶液中腐蝕，然后用l-10g/L濃度的雙氧水進行脫色還原，最后水洗干凈，干燥收卷； 2.采用輥涂方法涂覆碳導電膠，待輥涂的濕膜均勻后，在<200°C的隧道式烘干窯內干燥固化，此步驟可以重復進行，直至獲得表面電阻< 2000歐姆的碳導電膜為止； 3.將完成步驟2作業的聚氨酯海綿轉移至真空磁控濺射設備中，以金屬鎳為靶材，調節濺射需要的電流和速度 ，控制濺射時的真空度，待濺射過程結束后，取出聚氨酯海綿，并校驗表面電阻，得到阻值< 300歐姆的導電層，即完成了碳一鎳嵌滲式導電膜的制備過程。4.將完成步驟3作業的聚氨酯海綿轉入后續的連續鍍鎳加工工序，根據要求調整電鍍的電流，控制電鍍后上鎳量，然后經過多級逆流水洗，在隧道爐烘箱內烘干干燥后，收卷，測量表面電阻和垂直電阻，得到表面電阻< 5歐姆，垂直電阻< 100毫歐姆的導電海綿女口廣叩ο實施例2: 1.用4.5mm的聚氨酯海綿，在0.5_10g/L濃度的酸性高錳酸鉀溶液中腐蝕，然后用l-10g/L濃度的雙氧水進行脫色還原，最后水洗干凈，干燥收卷； 2.采用輥涂方法涂覆碳導電膠，待輥涂的濕膜均勻后，在<200°C的隧道式烘干窯內干燥固化，此步驟可以重復進行，直至獲得表面電阻< 2000歐姆的碳導電膜為止； 3.將完成步驟2作業的聚氨酯海綿轉移至真空磁控濺射設備中，以金屬鎳為靶材，調節濺射需要的電流和速度，控制濺射時的真空度，待濺射過程結束后，取出聚氨酯海綿，并校驗表面電阻，得到阻值< 300歐姆的導電層，即完成了碳一鎳嵌滲式導電膜的制備過程。4.將完成步驟3作業的聚氨酯海綿轉入后續的連續鍍鎳加工工序，根據要求調整電鍍的電流，控制電鍍后上鎳量，然后經過多級逆流水洗，在隧道爐烘箱內烘干干燥后，收卷，測量表面電阻和垂直電阻，得到表面電阻< 5歐姆，垂直電阻< 100毫歐姆的導電海綿女口廣叩ο本文檔來自技高網...

【技術保護點】
導電海綿的制備方法，以厚度不大于10毫米的聚酯海綿或聚醚海綿的卷材或片材為基材，由以下步驟依次構成，其特征是：（1）對基材進行化學預處理：先用高錳酸鉀溶液或鉻酸溶液或其它的氧化性溶液對基材進行腐蝕，再用雙氧水溶液或草酸溶液或雙氧水和草酸的混合溶液浸洗脫色，水洗并干燥；（2）對化學預處理后的基材涂覆碳導電層；（3）對涂覆碳導電層后的基材氣相物理沉積金屬鎳或金屬銅；（4）對氣相物理沉積鎳或銅的基材電鍍鎳，經水洗和干燥后得到導電海綿；或對氣相物理沉積鎳或銅的基材先電鍍銅，再電鍍鎳，經水洗和干燥后得到導電海綿。

【技術特征摘要】
1.導電海綿的制備方法，以厚度不大于10毫米的聚酯海綿或聚醚海綿的卷材或片材為基材，由以下步驟依次構成，其特征是: (1)對基材進行化學預處理:先用高錳酸鉀溶液或鉻酸溶液或其它的氧化性溶液對基材進行腐蝕，再用雙氧水溶液或草酸溶液或雙氧水和草酸的混合溶液浸洗脫色，水洗并干燥； (2)對化學預處理后的基材涂覆碳導電層； (3)對涂覆碳導電層后的基材氣相物理沉積金屬鎳或金屬銅； (4)對氣相物理沉積鎳或銅的基材電鍍鎳，經水洗和干燥后得到導電海綿；或對氣相物理沉積鎳或銅的基材先電鍍銅，再電鍍鎳，經水洗和干燥后得到導電海綿。2.根據權利要求1所述的導電海綿的制備方...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳天和，穆俊江，朱彥文，向裕林，李承洪，鐘志彬，
申請(專利權)人：梧州三和新材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：