CN102963096B

CN102963096B - 一种全方位镀金属聚烯烃导电泡棉及其制备方法

Info

Publication number: CN102963096B
Application number: CN201210465792.0A
Authority: CN
Inventors: 魏琼
Original assignee: HUBEI XIANGYUAN NEW METERIALS TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HUBEI XIANGYUAN NEW METERIALS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-11-19
Filing date: 2012-11-19
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2032-11-19
Also published as: CN102963096A

Abstract

本发明涉及一种EMI防护全方位镀金属聚烯烃导电泡棉及其制备方法，包括以下步骤：导电母粒的制备、阻燃母粒的制备、发泡母粒的制备、片材的挤制、片材的辐射交联、片材发泡、导电无纺布粘合、泡棉打孔、泡棉电镀。该材料能提供有效的EMI屏蔽，具备导电性强、超薄型、易成形、重量小、便于安装、抗腐蚀、外观好等优点，不仅表面导电，而且上下整体都导通，具有了全方位的导电性，厚度仅0.10-0.50mm。广泛应用于PDA掌上电脑、LCD、手机、数字电视、笔记本电脑、数码相机等电子产品。

Description

一种全方位镀金属聚烯烃导电泡棉及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种EMI防护全方位镀金属聚烯烃导电泡棉及其制备方法。

背景技术

EMI：即电磁干扰，EMI防护指某电子设备既不干扰其它设备,同时也不受其它设备的影响。

PDA掌上电脑、LCD、手机、数字电视、笔记本电脑、数码相机等电子产品在工作时极易受外界电磁干扰而使其产生误动作，产生杂讯，影响通讯品质。屏蔽材料就是利用材料的反射或吸收作用，以减少EMI辐射。屏蔽材料的有效填置可减少或清除不必要的缝隙，抑制电磁耦合辐射，降低电磁泄漏和干扰。具有较高导电、导磁性能的材料可作为电磁屏蔽材料。

现有的导电发泡材料体积电阻率均在106Ω·cm以上，导电性差，且导电不均匀。另外，现有的高分子发泡材料厚度均在1mm以上，缺少1mm以下的高分子发泡材料。难于满足在厚度薄的前提下，要求较小体积电阻率的电磁屏蔽材料的市场需求。

发明内容

本发明的目的是制备一种EMI防护全方位镀金属聚烯烃导电泡棉，制备出的发泡片材厚度薄，体积电阻率较小。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：

一种EMI防护全方位镀金属聚烯烃导电泡棉及其制备方法，包括以下步骤：

第一步：导电母粒的制备：将低密度聚乙烯(LDPE)树脂、三元乙丙胶(EPDM) 、超导炭黑、聚乙烯蜡（PE蜡）、白油、抗氧剂1010加入到密炼机中充分密炼6-8分钟，密炼温度70-90℃，然后排入到双阶式混炼造粒机进行混炼造粒，制备成导电母粒；所用低密度聚乙烯树脂、三元乙丙胶、超导炭黑、聚乙烯蜡、白油、抗氧剂1010的质量比例为：40-60∶40-60∶60-70∶1-2∶2-3∶0.6-0.9；双阶式混炼造粒机的工作温度为：一区90±5℃，二区100±5℃，三区110±5℃，四区120±5℃，五区130±5℃，六区120±5℃；

第二步：阻燃母粒的制备：将三元乙丙胶(EPDM)、乙烯—醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、氢氧化镁、八钼酸铵、聚乙烯蜡（PE蜡）、抗氧剂1010、甲基苯基硅油加入到密炼机中充分密炼8-10分钟，密炼温度70-100℃，然后排入到双阶式混炼造粒机进行混炼造粒，制备成阻燃母粒；所用将三元乙丙胶、乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、氢氧化镁、八钼酸铵、聚乙烯蜡、抗氧剂1010、甲基苯基硅油的质量比例为：40-60∶40-60∶160-200∶30-40∶3-5∶0.6-0.9∶1-2；双阶式混炼造粒机的工作温度为：一区100±5℃，二区110±5℃，三区120±5℃，四区130±5℃，五区140±5℃，六区130±5℃；

第三步：发泡母粒的制备：将低密度聚乙烯(LDPE)树脂、三元乙丙胶(EPDM)、发泡剂泡剂为偶氮二甲酰胺（AC发泡剂）、滑石粉、硬脂酸锌、聚乙烯蜡、抗氧剂1010加入到密炼机中充分密炼5-7分钟，密炼温度60-80℃，然后排入到双阶式混炼造粒机进行混炼造粒，制备成发泡母粒；所用低密度聚乙烯(LDPE)树脂、三元乙丙胶、AC发泡剂、滑石粉、硬脂酸锌、聚乙烯蜡、抗氧剂1010的质量比例为：40-60∶40-60∶40-50∶1-2∶1-2∶2-3∶0.5-0.8；双阶式混炼造粒机的工作温度为：一区70±5℃，二区80±5℃，三区90±5℃，四区100±5℃，五区100±5℃，六区80±5℃；

第四步：片材的挤制：将低密度聚乙烯(LDPE)树脂、乙烯—醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、导电母粒、阻燃母粒、发泡母粒、聚乙烯蜡（PE蜡）、抗氧剂1010、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（TMPTMA）加入到高速混合机中，常温混合3-5分钟，然后排入到单螺杆挤出机中，挤制成片材，所用低密度聚乙烯、乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、导电母粒、阻燃母粒、发泡母粒、聚乙烯蜡、抗氧剂1010、TMPTMA的质量比例为：30-50∶30-50∶3-5∶20-30∶10-20∶2-3∶0.5-0.8∶0.3-0.5；单螺杆挤出机的工作温度为：一区90±5℃，二区95±5℃，三区100±5℃，四区110±5℃，五区100±5℃；

第五步：片材的辐射交联：将第四步挤制的片材进入到电子加速器进行辐射交联，辐照剂量为18-20Mrad；

第六步：交联后的片材发泡：经过辐射交联后的片材进入高温发泡炉进行发泡，发泡炉温度：260±10℃；

第七步：泡棉与导电无纺布贴合：将第六步发泡后的泡棉通过粘合机与导电无纺布粘合起来，所用粘合剂为导电粘合剂。

第八步：泡棉的打孔：将与导电无纺布粘合好的泡棉通过泡棉打孔机均匀打孔。

第九步：将打孔后的无纺布粘合泡棉进行电镀，这样不仅表面导电，而且上下整体都导通，泡棉具备了全方位的导电性。

本发明具有导电性强、超薄型、易成形、重量小、便于安装、抗腐蚀、外观好、能提供有效的EMI屏蔽等优点。另外，由于聚烯烃全方位导电泡棉不耐撕裂，本发明将聚烯烃全方位导电泡棉与导电无纺布贴合起来整体电镀，为聚烯烃全方位导电泡棉与无纺导电布、网纱布或普通方格导电布的复合体，使产品具备耐撕裂性能。本发明的主要特性与用途如下：

1.由于聚烯烃泡棉本身具备非常好的弹性，耐温性能良好。尺寸性能稳定，所以经金属化处理后用途广泛，用于尺寸公差小，经简单模切或分条可作衬垫，适用于PDA、LCD、手机、数字电视、笔记本电脑等要求装配公差严格的场合。尺寸公差可达：+/-0.1mm。

2.由于聚烯烃全方位导电泡棉不耐撕裂，故将聚烯烃全方位导电泡棉与导电无纺布贴合起来整体电镀，为聚烯烃全方位导电泡棉与无纺导电布、网纱布或普通方格导电布的复合体，使用于要求耐撕裂的场合，如长度较长厚度小于1mm的衬垫。

3.本发明全方位聚烯烃导电泡棉，厚度0.1mm-0.5mm，体积电阻率在10²Ω·cm以下，由聚烯烃泡棉电镀，压缩比大于70%。广泛用于手机、笔记本电脑、液晶屏幕等要求压缩比较大的配合间隙和塑壳结合处。

4. 柔软，阻燃，耐温，密封，尺寸公差小，完全可替代市面其他全方位导电产品。

5.在镀铜镍的基础上，可以进行镀镍锡合金处理，颜色为黑色，以适应特殊场合的需要。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明包括以下步骤：

第一步：导电母粒的制备：取40-60Kg低密度聚乙烯树脂、40-60Kg三元乙丙胶、60-70Kg超导炭黑、1-2Kg聚乙烯蜡、2-3Kg白油、0.6-0.9Kg抗氧剂加入到密炼机中充分密炼6-8分钟，密炼温度70-90℃，然后排入到双阶式混炼造粒机进行混炼造粒，制备成导电母粒；双阶式混炼造粒机的工作温度为：一区90±5℃，二区100±5℃，三区110±5℃，四区120±5℃，五区130±5℃，六区120±5℃；

第二步：阻燃母粒的制备：取40-60Kg三元乙丙胶、40-60Kg乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、160-200Kg氢氧化镁、30-40Kg八钼酸铵、3-5Kg聚乙烯蜡、0.6-0.9Kg抗氧剂、1-2Kg甲基苯基硅油加入到密炼机中充分密炼8-10分钟，密炼温度70-100℃，然后排入到双阶式混炼造粒机进行混炼造粒，制备成阻燃母粒；双阶式混炼造粒机的工作温度为：一区100±5℃，二区110±5℃，三区120±5℃，四区130±5℃，五区140±5℃，六区130±5℃；

第三步：发泡母粒的制备：取40-60Kg低密度聚乙烯树脂、40-60Kg三元乙丙胶、40-50KgAC发泡剂、1-2Kg滑石粉、1-2Kg硬脂酸锌、2-3Kg聚乙烯蜡、0.5-0.8Kg抗氧剂加入到密炼机中充分密炼5-7分钟，密炼温度60-80℃，然后排入到双阶式混炼造粒机进行混炼造粒，制备成发泡母粒；双阶式混炼造粒机的工作温度为：一区70±5℃，二区80±5℃，三区90±5℃，四区100±5℃，五区100±5℃，六区80±5℃；

第四步：片材的挤制：取30-50Kg低密度聚乙烯树脂、30-50Kg乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、3-5Kg导电母粒、20-30Kg阻燃母粒、10-20Kg发泡母粒、2-3Kg聚乙烯蜡、0.5-0.8Kg抗氧剂、0.3-0.5Kg TMPTMA加入到高速混合机中，常温混合3-5分钟，然后排入到单螺杆挤出机中，挤制成片材；单螺杆挤出机的工作温度为：一区90±5℃，二区95±5℃，三区100±5℃，四区110±5℃，五区100±5℃；

本发明所用主要原材料说明：

低密度聚乙烯树脂：型号：2426H，颗粒，熔融指数2.0，产地，扬子石化；

三元乙丙胶：块状，型号：3080P，产地：吉林石化；

乙烯—醋酸乙烯酯共聚物：型号：2805，颗粒，产地法国阿托菲纳，VA%=28；

超导炭黑：导电剂，产地，美国；

TMPTMA：交联助剂，三羟甲基丙烷三甲丙烯酸酯，淡黄色粘稠液体，产地，广州；

八钼酸铵：阻燃剂，白色或无色结晶粉末，产地：山东济南；

氢氧化镁：阻燃剂，白色无定形粉末，产地：山东济南；

抗氧剂1010#：白色晶状，产地：上海高桥；

聚乙烯蜡：润滑剂，蜡状片状粉末，产地为青岛和上海；

滑石粉：发泡助剂，灰白色粉末， 3500目，产地:湖北；

甲基苯基硅油：脱模剂，无色或淡黄色透明油状物，产地:上海；

AC发泡剂：发泡剂，偶氮二甲酰胺，淡黄色粉末，产地为上海；

硬脂酸锌：发泡助剂，为白色粉末，产地为湖北；

白油：无色透明油状液体，产地：无锡。

实施例1：

第一步：导电母粒的制备：取40Kg低密度聚乙烯树脂、40Kg三元乙丙胶、60Kg超导炭黑、1Kg聚乙烯蜡、2Kg白油、0.6Kg抗氧剂加入到密炼机中充分密炼6-8分钟，密炼温度70-90℃，然后排入到双阶式混炼造粒机进行混炼造粒，制备成导电母粒；双阶式混炼造粒机的工作温度为：一区90±5℃，二区100±5℃，三区110±5℃，四区120±5℃，五区130±5℃，六区120±5℃；

第二步：阻燃母粒的制备：取40Kg三元乙丙胶、40Kg乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、160Kg氢氧化镁、30Kg八钼酸铵、3Kg聚乙烯蜡、0.6Kg抗氧剂、1Kg甲基苯基硅油加入到密炼机中充分密炼8-10分钟，密炼温度70-100℃，然后排入到双阶式混炼造粒机进行混炼造粒，制备成阻燃母粒；双阶式混炼造粒机的工作温度为：一区100±5℃，二区110±5℃，三区120±5℃，四区130±5℃，五区140±5℃，六区130±5℃；

第三步：发泡母粒的制备：取40Kg低密度聚乙烯树脂、40Kg三元乙丙胶、40KgAC发泡剂、1Kg滑石粉、1Kg硬脂酸锌、2Kg聚乙烯蜡、0.5Kg抗氧剂加入到密炼机中充分密炼5-7分钟，密炼温度60-80℃，然后排入到双阶式混炼造粒机进行混炼造粒，制备成发泡母粒；双阶式混炼造粒机的工作温度为：一区70±5℃，二区80±5℃，三区90±5℃，四区100±5℃，五区100±5℃，六区80±5℃；

第四步：片材的挤制：取30Kg低密度聚乙烯树脂、30Kg乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、3Kg导电母粒、20Kg阻燃母粒、10Kg发泡母粒、2Kg聚乙烯蜡、0.5Kg抗氧剂、0.3Kg TMPTMA加入到高速混合机中，常温混合3-5分钟，然后排入到单螺杆挤出机中，挤制成片材；单螺杆挤出机的工作温度为：一区90±5℃，二区95±5℃，三区100±5℃，四区110±5℃，五区100±5℃；

主要性能数据：1、力值，纵/横，5.14/3.66N；2、拉伸强度，纵/横，2.98/2.04MPa；3、断裂伸长率，纵/横，185.12/158.13％；4、厚度，0.1mm；5、倍率，4.3倍；6、硬度，邵C/1S，43；7、直角撕裂强度，纵/横，15.14/9.75KN/m；8、体积电子率， 100Ω·cm；屏蔽效能，50dB。

实施例2：

同实施例1，不同的是：

第一步：取60Kg低密度聚乙烯树脂、60Kg三元乙丙胶、70Kg超导炭黑、2Kg聚乙烯蜡、3Kg白油、0.9Kg抗氧剂；

第二步：取60Kg三元乙丙胶、60Kg乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、200Kg氢氧化镁、40Kg八钼酸铵、5Kg聚乙烯蜡、0.9Kg抗氧剂、2Kg甲基苯基硅油；

第三步：取60Kg低密度聚乙烯树脂、60Kg三元乙丙胶、50KgAC发泡剂、2Kg滑石粉、2Kg硬脂酸锌、3Kg聚乙烯蜡、0.8Kg抗氧剂；

第四步：取50Kg低密度聚乙烯树脂、50Kg乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、5Kg导电母粒、30Kg阻燃母粒、20Kg发泡母粒、3Kg聚乙烯蜡、0.8Kg抗氧剂、0.5Kg TMPTMA。

主要性能数据：1、力值，纵/横，6.02/3.88N；2、拉伸强度，纵/横，3.06/2.36MPa；3、断裂伸长率，纵/横，156.29/138.25％；4、厚度，0.50mm；5、倍率， 4.5倍；6、硬度，邵C/1S， 45；7、直角撕裂强度，纵/横，16.14/9.85KN/m；8、体积电子率，20Ω·cm；屏蔽效能，70dB。

实施例3：

同实施例1，不同的是：

第一步：取50Kg低密度聚乙烯树脂、50Kg三元乙丙胶、65Kg超导炭黑、1.5Kg聚乙烯蜡、2.5Kg白油、0.75Kg抗氧剂；

第二步：取50Kg三元乙丙胶、50Kg乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、170Kg氢氧化镁、35Kg八钼酸铵、4Kg聚乙烯蜡、0.75Kg抗氧剂、1.5Kg甲基苯基硅油；

第三步：取50Kg低密度聚乙烯树脂、50Kg三元乙丙胶、45KgAC发泡剂、1.05Kg滑石粉、1.5Kg硬脂酸锌、2.5Kg聚乙烯蜡、0.65Kg抗氧剂；

第四步：取40Kg低密度聚乙烯树脂、40Kg乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、4Kg导电母粒、25Kg阻燃母粒、15Kg发泡母粒、2.5Kg聚乙烯蜡、0.65Kg抗氧剂、0.4Kg TMPTMA。

主要性能数据：1、力值，纵/横，5.82/3.70N；2、拉伸强度，纵/横，3.01/2.18MPa；3、断裂伸长率，纵/横，165.23/150.58％；4、厚度，0.30mm；5、倍率， 4.4倍；6、硬度，邵C/1S， 44；7、直角撕裂强度，纵/横，15.80/9.80KN/m；8、体积电子率，60Ω·cm；屏蔽效能，60dB。

Claims

1.一种全方位镀金属聚烯烃导电泡棉的制备方法，包括以下步骤：

第一步：导电母粒的制备：将低密度聚乙烯树脂、三元乙丙胶、超导炭黑、聚乙烯蜡、白油、抗氧剂1010加入到密炼机中密炼6-8分钟，密炼温度70-90℃，然后排入到双阶式混炼造粒机进行混炼造粒，制备成导电母粒；所用低密度聚乙烯树脂、三元乙丙胶、超导炭黑、聚乙烯蜡、白油、抗氧剂1010的质量比例为：40-60∶40-60∶60-70∶1-2∶2-3∶0.6-0.9；双阶式混炼造粒机的工作温度为：一区90±5℃，二区100±5℃，三区110±5℃，四区120±5℃，五区130±5℃，六区120±5℃；

第二步：阻燃母粒的制备：将三元乙丙胶、乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、氢氧化镁、八钼酸铵、聚乙烯蜡、抗氧剂1010、甲基苯基硅油加入到密炼机中密炼8-10分钟，密炼温度70-100℃，然后排入到双阶式混炼造粒机进行混炼造粒，制备成阻燃母粒；所用三元乙丙胶、乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、氢氧化镁、八钼酸铵、聚乙烯蜡、抗氧剂1010、甲基苯基硅油的质量比例为：40-60∶40-60∶160-200∶30-40∶3-5∶0.6-0.9∶1-2；双阶式混炼造粒机的工作温度为：一区100±5℃，二区110±5℃，三区120±5℃，四区130±5℃，五区140±5℃，六区130±5℃；

第三步：发泡母粒的制备：将低密度聚乙烯树脂、三元乙丙胶、发泡剂偶氮二甲酰胺、滑石粉、硬脂酸锌、聚乙烯蜡、抗氧剂1010加入到密炼机中充分密炼5-7分钟，密炼温度60-80℃，然后排入到双阶式混炼造粒机进行混炼造粒，制备成发泡母粒；所用低密度聚乙烯树脂、三元乙丙胶、发泡剂、滑石粉、硬脂酸锌、聚乙烯蜡、抗氧剂1010的质量比例为：40-60∶40-60∶40-50∶1-2∶1-2∶2-3∶0.5-0.8；双阶式混炼造粒机的工作温度为：一区70±5℃，二区80±5℃，三区90±5℃，四区100±5℃，五区100±5℃，六区80±5℃；

第四步：片材的挤制：将低密度聚乙烯树脂、乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、导电母粒、阻燃母粒、发泡母粒、聚乙烯蜡、抗氧剂1010、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯加入到高速混合机中，常温混合3-5分钟，然后排入到单螺杆挤出机中，挤制成片材，所用低密度聚乙烯、乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、导电母粒、阻燃母粒、发泡母粒、聚乙烯蜡、抗氧剂1010、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的质量比例为：30-50∶30-50∶3-5∶20-30∶10-20∶2-3∶0.5-0.8∶0.3-0.5；单螺杆挤出机的工作温度为：一区90±5℃，二区95±5℃，三区100±5℃，四区110±5℃，五区100±5℃；

第六步：交联后的片材发泡：经过辐射交联后的片材进入高温发泡炉进行发泡，得泡棉,发泡炉温度：260±10℃；

第七步：泡棉与导电无纺布贴合：将第六步得到的泡棉通过粘合剂与导电无纺布粘合起来，得无纺布粘合泡棉，所用粘合剂为导电粘合剂；

第八步：泡棉的打孔：将无纺布粘合泡棉通过泡棉打孔机均匀打孔；

第九步：将打孔后的无纺布粘合泡棉进行电镀，得到全方位镀金属聚烯烃导电泡棉。

2.由权利要求1所述方法制得的全方位镀金属聚烯烃导电泡棉。