CN105555116B - 一种导电泡棉及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导电泡棉及其制造方法，导电泡棉包括：由内至外依次设置的弹性体、包裹在弹性体外表面的粘结层及屏蔽层，屏蔽层由内至外设有高分子聚合物膜和金属层，在高分子聚合物膜与粘结层之间设有用于增加高分子聚合物膜表面活性的处理剂层。由于本发明采用增加一层处理剂层的方式，用于增加高分子聚合物膜表面活性，从而使得高分子聚合物膜能够通过粘结层与弹性体粘结的更加紧密牢固，粘结层与高分子聚合物膜之间形成渗入式粘结效果，消除微小间隙，在高温环境下高分子聚合物膜不容易从弹性体上爆开。

Description

一种导电泡棉及其制造方法
技术领域
本发明涉及屏蔽材料技术领域，具体涉及一种导电泡棉及其制造方法。
背景技术
屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲，就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散；用屏蔽体将接受电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响。
常用的屏蔽材料包括导电橡胶屏蔽衬垫、铍铜簧片屏蔽衬垫、导电胶、磁场屏蔽材料(俗称吸波材)、屏蔽玻璃和屏蔽胶带。导电泡棉衬垫以可压缩性大、适用多种标准配置，可冲切成不同形状、价格便宜等方面的优势得到广泛的应用，但是由于现有的导电泡棉通常只由背有普通热熔胶的导电布包裹泡棉及其它填充物而构成,因热熔胶和材料本身的特性,其不具备耐高温、可上锡的特点，而无法实现自动装配，其在使用中需手工粘贴，手工作业会出现粘连不良及背胶放置较长时间后粘性不佳，影响产品粘贴效果，同时原有产品需要背胶，需撕除离形纸后单个粘贴，很大程度上增加了人员成本，制约了它的发展。现已有的以屏蔽层包裹硅胶弹性体的生产方案，因硅胶本身硬度等因素，使其生产效率低下且小规格的产品又不能生产。而且，现有导电泡棉外面的金属屏蔽层与里面的弹性体粘接的黏性不够，容易在高温的条件下出现松脱并产生间隙，影响到泡棉的屏蔽效果，有些泡棉产品甚至会出现屏蔽层由弹性体上爆开的情形，严重影响使用。
发明内容
本发明提供一种导电泡棉及其制造方法，以解决上述问题。
本发明提供的一种导电泡棉，包括：由内至外依次设置的弹性体、包裹在弹性体外表面的粘结层及屏蔽层，屏蔽层由内至外设有高分子聚合物膜和金属层，在高分子聚合物膜与粘结层之间设有用于增加高分子聚合物膜表面活性的处理剂层。
优选地，所述处理剂层由按重量份计的以下组分组成：有机硅交联剂4～6份、醇类溶剂40～50份、纤维素15～25份、聚硅氧烷25～35份。
优选地，所述处理剂层由按重量份计的以下组分组成：有机硅交联剂5份、醇类溶剂45份、纤维素20份、聚硅氧烷30份。
优选地，所述有机硅交联剂为正硅酸乙酯，醇类溶剂为乙二醇和丙二醇中的一种或两种混合，纤维素为甲基纤维素，聚硅氧烷为聚二甲基硅氧烷。
优选地，所述粘结层采用硅胶粘接剂，所述硅胶粘接剂由按重量份计的以下组分组成：硅烷偶联剂5份、聚硅氧烷20份、铂络物1份、乙烯基硅油70份、含氢硅油3.5份、抑制剂0.5份。
优选地，所述硅胶粘结剂中，硅烷偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570中一种或者两种；聚硅氧烷为聚二甲基硅氧烷；铂络合物为氯铂酸溶液，其中氯铂酸的含量为2000ppm；乙烯基硅油的粘度为500-2000mps；含氢硅油的含氢量为0.18％；抑制剂为乙炔基环已醇。
优选地，屏蔽层的厚度为0.05mm±0.005mm，处理剂层的厚度为0.002mm±0.0005mm，粘结层的厚度为0.03mm±0.005mm。
本发明还提供针对上述导电泡棉的制造方法，包括如下步骤：
A：在屏蔽层的高分子聚合物膜内表面上均匀涂上处理剂形成处理剂层后，将其放入恒温烤箱中烘烤10～20min，恒温烤箱的温度范围设定在90～110℃；
B：在烘烤过的屏蔽层上的处理剂层上均匀涂上一层粘接剂作为粘结层；
C：将涂上粘结剂的屏蔽层包裹住弹性体经过定型形成泡棉半成品，将泡棉半成品置入180℃～200℃的环境下使粘接剂快速稳固粘接，再经过10℃～20℃的环境完成导电泡棉的成型。
优选地，所述处理剂层由按重量份计的以下组分组成：有机硅交联剂4～6份、醇类溶剂40～50份、纤维素15～25份、聚硅氧烷25～35份。
优选地，所述粘结层采用硅胶粘接剂，所述硅胶粘接剂由按重量份计的以下组分组成：硅烷偶联剂5份、聚硅氧烷20份、铂络物1份、乙烯基硅油70份、含氢硅油3.5份、抑制剂0.5份。
上述技术方案可以看出，由于本发明采用增加一层处理剂层的方式，用于增加高分子聚合物膜表面活性，从而使得高分子聚合物膜能够通过粘结层与弹性体粘结的更加紧密牢固，粘结层与高分子聚合物膜之间形成渗入式粘结效果，消除微小间隙，在高温环境下高分子聚合物膜不容易从弹性体上爆开。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例1中导电泡棉剖视结构示意图；
图2是本发明实施例2中导电泡棉制造方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明实施例提供一种导电泡棉，如图1所示，包括：由内至外依次设置的弹性体10、包裹在弹性体10外表面的粘结层20及屏蔽层30，屏蔽层30由内至外设有高分子聚合物膜301和金属层302，在高分子聚合物膜301与粘结层20之间设有用于增加高分子聚合物膜表面活性的处理剂层40。
其中高分子聚合物膜可以采用聚酰亚胺薄膜，使其具有更好的耐高温效果，金属层可以采用由下至上依次镀在聚酰亚胺薄膜上的镀铜层和镀镍层，从而能够具有更好的导电屏蔽效果，且具有较强的防腐蚀功能。
为了进一步保证导电泡棉在结构上的稳固，以尽可能多的减少层与层之间的间隙，且便于后续安装中更加易于弯折定型，本实施例中屏蔽层的厚度为0.05mm±0.005mm(即标准设定为0.05mm，允许存在0.005mm的误差并不影响其整体效果，相当于数值范围是0.045～0.055mm)，处理剂层的厚度为0.002mm±0.0005mm，粘结层的厚度为0.03mm±0.005mm，而弹性体的体积大小则决定导电泡棉的整体体积，这个需要根据后续适用元件来决定，因此弹性体的体积大小并不需要限定。根据发明人的多次测试发现，所述屏蔽层为0.05mm为宜，若太厚则难以折弯，在制程中会造成表面镀锡层脱落(因为要与其他电子元件焊接)和外观及功能性不良，回弹率下降；若太薄则屏蔽层容易拉断。所述粘结层为0.03mm为宜，若太厚则在工艺制程中粘结剂会渗出模腔瞬间固化定型与模具粘牢导致产品无法通过模具而成型，且也会是产品回弹性降低；若粘结层太薄则粘性不足。所述处理剂层厚度为0.002mm为宜，保证产品易于成形，能够发挥最大的催化效果，若太厚，则造成浪费，若太薄，则不能够全面覆盖到高分子聚合物膜上的活性分子生成。
为了进一步提升黏性效果，发明人对处理剂做了改进，该处理剂层由按重量份计的以下组分组成：有机硅交联剂4～6份、醇类溶剂40～50份、纤维素15～25份、聚硅氧烷25～35份。
经过测试发现，当所述处理剂层由按重量份计的以下组分组成：有机硅交联剂5份、醇类溶剂45份、纤维素20份、聚硅氧烷30份时，黏性效果最佳。
具体地，在本发明实施例中所述有机硅交联剂为正硅酸乙酯，醇类溶剂为乙二醇和丙二醇中的一种或两种混合，纤维素为甲基纤维素，聚硅氧烷为聚二甲基硅氧烷。
同时，本发明实施例中还对粘结层做了改进，所述粘结层采用硅胶粘接剂，所述硅胶粘接剂由按重量份计的以下组分组成：硅烷偶联剂5份、聚硅氧烷20份、铂络物1份、乙烯基硅油70份、含氢硅油3.5份、抑制剂0.5份。所述硅胶粘结剂中，硅烷偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570中一种或者两种；聚硅氧烷为聚二甲基硅氧烷；铂络合物为氯铂酸溶液，其中氯铂酸的含量为2000ppm；乙烯基硅油的粘度为500～2000mps；含氢硅油的含氢量为0.18％；抑制剂为乙炔基环已醇。经过测试，发现此种硅胶粘接剂具有更好的粘结效果，且在高温环境中能够保持性能稳定。
本发明实施例的有益效果在于：
1、本发明实施例通过采用弹性体作为内填充物，并且经耐高温粘结层使弹性体与屏蔽层粘着在一起，经高温后粘性不变，具有可耐高温(280℃，2分种)的优点，各层材料间的结合更加紧密，可避免在使用过程中出现脱开现象。本发明实施例通过在聚酰亚胺薄膜的外表面上设镀铜层和镀镍层，具有可上锡、可自动焊接的优点，可实现自动贴装。
2、本发明实施例导电泡棉的表面为镀铜/镍之材料，具有电阻值小的优点，电阻值在0.03Ω以下。而且本发明实施例所述导电泡棉在盐雾试验后外观变化不大，电阻在0.1Ω以下，具有可抗腐蚀作用的优点。而现有普通产品盐雾后外观腐蚀较严重，部分最大电阻达＞20kΩ。
3、本发明实施例通过导通于电子产品中起到接地或屏蔽噪音及干扰作用，在安装中采用自动贴装技术，通过包装载带的定位可设定位置，通过上锡起到固定产品及导通的目的。
实施例2：
基于上述实施例1，本发明实施例提供了一种导电泡棉的制造方法，如图2所示，包括如下步骤。
步骤101：在屏蔽层的高分子聚合物膜内表面上均匀涂上处理剂形成处理剂层后，将其放入恒温烤箱中烘烤10～20min，以15min为最佳，恒温烤箱的温度范围设定在90～110℃。最佳设定的恒温烤箱温度为100℃。这种情况下处理剂与高分子聚合物膜得到充分的接触，大幅提升高分子聚合物膜表面活性，尤其是高分子聚合物选用聚酰亚胺薄膜时，效果更佳。此处的处理剂、屏蔽层的材料准备及参数设置均可以按照上述实施例1来处理。
步骤102：在烘烤过的屏蔽层上的处理剂层上均匀涂上一层粘接剂作为粘结层。此处粘接剂的选取及涂抹的层厚度均可以按照上述实施例1中的参数进行。
步骤103：将涂上粘结剂的屏蔽层包裹住弹性体经过定型形成泡棉半成品，将泡棉半成品置入180℃～200℃的环境下使粘接剂快速稳固粘接，再经过10℃～20℃的环境完成导电泡棉的成型。其中，泡棉半成品在180℃～200℃的环境的加热时间设置为6～14S,加热时间设为10S能够保证生产效率兼顾粘接剂稳固性能，泡棉半成品在10℃～20℃的环境的冷却时间可以与加热时间设置相同，加热环境使得粘接剂快速稳固的实现粘结，直接再进入到冷却环境可以保证各结构层快速定型，提高生产效率和生产质量。
步骤104：将已成型好的产品固定在载体上，用切片机将其裁切成成品要求的规格，即得到该导电泡棉。本实施例中导电泡棉在长度方向上可以无限延长，因此，采用切片机进行裁切更有利于提升生产效率。
以上对本发明实施例所提供的一种导电泡棉及其制造方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想和方法，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种导电泡棉，其特征在于，包括：由内至外依次设置的弹性体、包裹在弹性体外表面的粘结层及屏蔽层，屏蔽层由内至外设有高分子聚合物膜和金属层，在高分子聚合物膜与粘结层之间设有用于增加高分子聚合物膜表面活性的处理剂层。
2.如权利要求1所述的一种导电泡棉，其特征在于，所述处理剂层由按重量份计的以下组分组成：有机硅交联剂4～6份、醇类溶剂40～50份、纤维素15～25份、聚硅氧烷25～35份。
3.如权利要求2所述的一种导电泡棉，其特征在于，所述处理剂层由按重量份计的以下组分组成：有机硅交联剂5份、醇类溶剂45份、纤维素20份、聚硅氧烷30份。
4.如权利要求2所述的一种导电泡棉，其特征在于，所述有机硅交联剂为正硅酸乙酯，醇类溶剂为乙二醇和丙二醇中的一种或两种混合，纤维素为甲基纤维素，聚硅氧烷为聚二甲基硅氧烷。
5.如权利要求1所述的一种导电泡棉，其特征在于，所述粘结层采用硅胶粘接剂，所述硅胶粘接剂由按重量份计的以下组分组成：硅烷偶联剂5份、聚硅氧烷20份、铂络物1份、乙烯基硅油70份、含氢硅油3.5份、抑制剂0.5份。
6.如权利要求5所述的一种导电泡棉，其特征在于，所述硅胶粘结剂中，硅烷偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570中一种或者两种；聚硅氧烷为聚二甲基硅氧烷；铂络合物为氯铂酸溶液，其中氯铂酸的含量为2000ppm；乙烯基硅油的粘度为500-2000mps；含氢硅油的含氢量为0.18％；抑制剂为乙炔基环已醇。
7.如权利要求1所述的导电泡棉，其特征在于，屏蔽层的厚度为0.05mm±0.005mm，处理剂层的厚度为0.002mm±0.0005mm，粘结层的厚度为0.03mm±0.005mm。
8.一种导电泡棉的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
A：在屏蔽层的高分子聚合物膜内表面上均匀涂上处理剂形成处理剂层后，将其放入恒温烤箱中烘烤10～20min，恒温烤箱的温度范围设定在90～110℃；
B：在烘烤过的屏蔽层上的处理剂层上均匀涂上一层粘接剂作为粘结层；
C：将涂上粘结剂的屏蔽层包裹住弹性体经过定型形成泡棉半成品，将泡棉半成品置入180℃～200℃的环境下使粘接剂快速稳固粘接，再经过10℃～20℃的环境完成导电泡棉的成型。
9.如权利要求8所述的一种导电泡棉的制作方法，其特征在于，所述处理剂层由按重量份计的以下组分组成：有机硅交联剂4～6份、醇类溶剂40～50份、纤维素15～25份、聚硅氧烷25～35份。
10.如权利要求8所述的一种导电泡棉的制作方法，其特征在于，所述粘结层采用硅胶粘接剂，所述硅胶粘接剂由按重量份计的以下组分组成：硅烷偶联剂5份、聚硅氧烷20份、铂络物1份、乙烯基硅油70份、含氢硅油3.5份、抑制剂0.5份。
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