CN106832924B - 一种可电镀聚醚酰亚胺材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可电镀聚醚酰亚胺材料及其制备方法，其中可电镀聚醚酰亚胺材料由以下重量分数的组份制成：聚醚酰亚胺PEI树脂70％‑85％；陶瓷微珠磨料10％‑25％；胶化助剂0.05％‑0.1％；聚四氟乙烯微粉0.1％‑0.3％。本发明的可电镀聚醚酰亚胺材料，通过添加陶瓷微珠磨料，可以改善聚醚酰亚胺塑料流动性和可加工性能，机械强度和耐温性能得到明显提高，有利于金属镀层与聚醚酰亚胺塑料表面良好的结合，改善了聚醚酰亚胺材料制品的尺寸稳定性，使得聚醚酰亚胺材料制品金属镀层的热膨胀系数相对缩小，有效解决温度差导致塑料和金属镀层脱层问题。

Description

一种可电镀聚醚酰亚胺材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及塑料技术领域，尤其涉及一种可电镀聚醚酰亚胺材料及其制备方法。
背景技术
塑料的种类很多，但并非所有的塑料都可以电镀。目前我国市场用于电镀塑料主要是ABS塑料。但这种材料耐温性和强度极一般、燃烧气味浓等缺陷导致ABS塑料主要应用家用电器、玩具等日用品等通过电镀达到装饰性领域。
聚醚酰亚胺PEI因为质量轻、耐低高温性能卓越、高强度和良好的尺寸稳定性，以有效降低重量和成本、通过注塑成型模具使复杂的产品结构可以得到实现，可以完全满足航电连接器、卫星通信接/发天线等领域要求。但由于这些领域对塑料导电性能有极严格要求、所需电镀镀层有着特殊要求，导致高性能聚醚酰亚胺PEI在国内航电连接器、卫通领域等需要“以塑代钢”领域推广遇到极大技术障碍。
塑料是非导体,所以电镀前必须附上导电层。形成导电层要经过粗化、中和、敏化、活化、化学镀等几个步骤,比金属电镀复杂很多,在电镀生产中容易出现问题。目前国内市场聚醚酰亚胺PEI塑料与电镀金属层镍Ni的结合力很差，电镀非常困难；并且聚醚酰亚胺PEI与金属镀层的某些物理性质如膨胀系数相差过大，在高温差环境中难以保证镀层稳定性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种可电镀聚醚酰亚胺材料及其制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
依据本发明的一个方面，一种可电镀聚醚酰亚胺材料，由以下重量分数的组份制成：
Figure BDA0001212654600000021
本发明的有益效果是：本发明的可电镀聚醚酰亚胺材料，通过添加陶瓷微珠磨料，可以改善聚醚酰亚胺塑料流动性和可加工性能，机械强度和耐温性能得到明显提高，有利于金属镀层与聚醚酰亚胺塑料表面良好的结合，改善了聚醚酰亚胺材料制品的尺寸稳定性，使得聚醚酰亚胺材料制品金属镀层的热膨胀系数相对缩小，有效解决温度差导致塑料和金属镀层脱层问题。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步：所述可电镀聚醚酰亚胺各组份的重量分数为：
Figure BDA0001212654600000022
上述进一步方案的有益效果是：通过上述重量分数的各组分组成的混合物制作的聚醚酰亚胺材料制品，在正常电镀工艺条件非常容易与电镀层镍Ni结合形成很强附着力，并且在高温环境下没有任何脱离现象。
进一步：所述陶瓷微珠磨料的粒度范围为30-50目。
上述进一步方案的有益效果是：通过选取粒径尺寸相对较大的所述陶瓷微珠磨料，可以使得成型后的聚醚酰亚胺材料制品表面微珠之间形成空隙，这样有利于金属镀层的嵌入而形成与聚醚酰亚胺材料制品表面良好结合，不易脱落，提高电镀质量，有效防止电镀后的成品表面的电镀层脱落。
进一步：所述陶瓷微珠磨料的粒度为40目。
进一步：所述胶化助剂选用乙烯系衍生类聚合物。
上述进一步方案的有益效果是：通过乙烯系衍生类聚合物可以使得各组份混合后形成的混合物在后续融化时分散更加均匀，得到的成品一致性更好，成品质量更高。
进一步：所述聚四氟乙烯微粉的粒度范围为450-550目。
上述进一步方案的有益效果是：通过选取粒径尺寸相对较小的所述聚四氟乙烯微粉，一方面可以使得聚四氟乙烯微粉与所述聚醚酰亚胺PEI树脂通过胶化助剂紧密结合，有效提高聚醚酰亚胺材料的机械强度，另一方面，与粒径尺寸相对较大的所述陶瓷微珠磨料相互结合，可以使得微珠之间形成空隙，有利于提高金属镀层的附着力。
进一步：所述聚四氟乙烯微粉的粒度为500目。
进一步：所述可电镀聚醚酰亚胺材料的线膨胀系数为1.2X10-5℃。
依据本发明的一个方面，提供了一种可电镀聚醚酰亚胺材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：将聚醚酰亚胺PEI树脂、陶瓷微珠磨料、胶化助剂和聚四氟乙烯微粉充分均匀混合，形成混合物；
步骤2:将所述混合物进行干燥处理，再通过双螺杆造粒机进行融化后切粒，得到成品。
本发明的一种可电镀聚醚酰亚胺材料的制备方法，通过在聚醚酰亚胺PEI树脂中添加陶瓷微珠磨料，陶瓷微珠磨料耐温性能远高于聚醚酰亚胺PEI树脂，在注塑溶胶过程中陶瓷微珠不会融化，导致注塑成型后塑料制品表面会自然形成微珠之间空隙，有利于金属镀层的嵌入而形成与塑料的良好的结合力，改善了聚醚酰亚胺材料制品的尺寸稳定性，使得聚醚酰亚胺材料制品金属镀层的热膨胀系数相对缩小，有效解决温度差导致塑料和金属镀层脱层问题。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步：所述干燥处理条件为：干燥温度为160℃，干燥时间为4小时。
上述进一步方案的有益效果是：通过上述干燥过程，可以有效去除所述混合物中的水分，防止后续在双螺杆造粒机进行融化时影响成型效果，提高成品的成型质量。
附图说明
图1为本发明的一种可电镀聚醚酰亚胺材料的制备方法流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
一种可电镀聚醚酰亚胺材料，由以下重量分数的组份制成：
Figure BDA0001212654600000041
上述实施例的可电镀聚醚酰亚胺材料，通过添加陶瓷微珠磨料，可以改善聚醚酰亚胺塑料流动性和可加工性能，机械强度和耐温性能得到明显提高，有利于金属镀层与聚醚酰亚胺塑料表面良好的结合，改善了聚醚酰亚胺材料制品的尺寸稳定性，使得聚醚酰亚胺材料制品金属镀层的热膨胀系数相对缩小，有效解决温度差导致塑料和金属镀层脱层问题。
实施例一、所述可电镀聚醚酰亚胺各组份按照如下的重量分数进行均匀混合：
Figure BDA0001212654600000051
实施例二、所述可电镀聚醚酰亚胺各组份按照如下的重量分数进行均匀混合：
Figure BDA0001212654600000052
实施例三、所述可电镀聚醚酰亚胺各组份按照如下的重量分数进行均匀混合：
Figure BDA0001212654600000053
实施例四、所述可电镀聚醚酰亚胺各组份按照如下的重量分数进行均匀混合：
Figure BDA0001212654600000054
实施例五、所述可电镀聚醚酰亚胺各组份按照如下的重量分数进行均匀混合：
Figure BDA0001212654600000061
实施例六、所述可电镀聚醚酰亚胺各组份按照如下的重量分数进行均匀混合：
Figure BDA0001212654600000062
通过上述重量分数的各组分组成的混合物制作的聚醚酰亚胺材料制品，在正常电镀工艺条件非常容易与电镀层镍Ni等金属层结合形成很强附着力，并且在高温环境下没有任何脱离现象，具体实验数据如下表：
Figure BDA0001212654600000063
由此可见，本发明的聚醚酰亚胺材料拉伸强度较好，热导率较大，导热效果较好，流动指数与传统的聚醚酰亚胺材料相比明显得到改善，并且在温度发生变化时，不会出现塑料和金属镀层脱层问题，效果非常明显。
本实施例中，所述陶瓷微珠磨料的粒度范围为30-50目。通过选取粒径尺寸相对较大的所述陶瓷微珠磨料，可以使得成型后的聚醚酰亚胺材料制品表面微珠之间形成空隙，这样有利于金属镀层的嵌入而形成与聚醚酰亚胺材料制品表面良好结合，不易脱落，提高电镀质量，有效防止电镀后的成品表面的电镀层脱落。
优选地，所述陶瓷微珠磨料的粒度为40目。
本实施例中，所述胶化助剂选用乙烯系衍生类聚合物。通过乙烯系衍生类聚合物可以使得各组份混合后形成的混合物在后续融化时分散更加均匀，得到的成品一致性更好，成品质量更高。
本实施例中，所述聚四氟乙烯微粉的粒度范围为450-550目。通过选取粒径尺寸相对较小的所述聚四氟乙烯微粉，一方面可以使得聚四氟乙烯微粉与所述聚醚酰亚胺PEI树脂通过胶化助剂紧密结合，有效提高聚醚酰亚胺材料的机械强度，另一方面，与粒径尺寸相对较大的所述陶瓷微珠磨料相互结合，可以使得微珠之间形成空隙，有利于提高金属镀层的附着力。
优选地，所述聚四氟乙烯微粉的粒度为500目。
本发明的聚醚酰亚胺材料，线膨胀系数可以达到1.2X10-5℃，与现有技术中的聚醚酰亚胺材料线膨胀系数5.6X10-5℃相比，明显缩小了聚醚酰亚胺材料与金属镀层的热膨胀系数，有效解决温度差导致塑料和金属镀层脱层问题。
如图1所示，一种可电镀聚醚酰亚胺材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：将聚醚酰亚胺PEI树脂、陶瓷微珠磨料、胶化助剂和聚四氟乙烯微粉充分均匀混合，形成混合物；
步骤2:将所述混合物进行干燥处理，再通过双螺杆造粒机进行融化后切粒，得到成品。
上述实施例的可电镀聚醚酰亚胺材料的制备方法，通过在聚醚酰亚胺PEI树脂中添加陶瓷微珠磨料，陶瓷微珠磨料耐温性能远高于聚醚酰亚胺PEI树脂，在注塑溶胶过程中陶瓷微珠不会融化，导致注塑成型后塑料制品表面会自然形成微珠之间空隙，有利于金属镀层的嵌入而形成与塑料的良好的结合力，改善了聚醚酰亚胺材料制品的尺寸稳定性，使得聚醚酰亚胺材料制品金属镀层的热膨胀系数相对缩小，有效解决温度差导致塑料和金属镀层脱层问题。
优选地，所述干燥处理条件为：干燥温度为160℃，干燥时间为4小时。通过上述干燥过程，可以有效去除所述混合物中的水分，防止后续在双螺杆造粒机进行融化时影响成型效果，提高成品的成型质量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可电镀聚醚酰亚胺材料，其特征在于,由以下重量分数的组份制成：
Figure FDA0002216729320000011
其中，所述陶瓷微珠磨料的粒度范围为30-50目；所述聚四氟乙烯微粉的粒度范围为450-550目；所述可电镀聚醚酰亚胺材料的线膨胀系数为1.2X10-5℃。
2.根据权利要求1所述的可电镀聚醚酰亚胺材料，其特征在于：所述可电镀聚醚酰亚胺各组份的重量分数为：
Figure FDA0002216729320000012
3.根据权利要求1所述的可电镀聚醚酰亚胺材料，其特征在于：所述陶瓷微珠磨料的粒度为40目。
4.根据权利要求1所述的可电镀聚醚酰亚胺材料，其特征在于：所述胶化助剂选用乙烯系衍生类聚合物。
5.根据权利要求1所述的可电镀聚醚酰亚胺材料，其特征在于：所述聚四氟乙烯微粉的粒度为500目。
6.一种如权利要求1-5任一项所述可电镀聚醚酰亚胺材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：按配比将聚醚酰亚胺PEI树脂、陶瓷微珠磨料、胶化助剂和聚四氟乙烯微粉充分均匀混合，形成混合物；
步骤2:将所述混合物进行干燥处理，再通过双螺杆造粒机进行融化后切粒，得到成品。
7.根据权利要求6所述的可电镀聚醚酰亚胺材料的制备方法，其特征在于：所述干燥处理条件为：干燥温度为160℃，干燥时间为4小时。
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