CN107452433A - 一种全方位导电海绵及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全方位导电海绵及其制备方法，包括基体、导电胶乳、预镀层和电镀层，所述基体为三维多孔聚氨酯或PE，基体通过预处理后在表层浸润一层导电胶乳，经二级化学镀镀覆有预镀层，预镀层表层电镀有镍层或铜镍层。通过本发明方法制备的全方位导电海绵，镀层厚薄均匀、表面电阻小、体积电阻分布均匀，且具有良好的永久导电性和化学稳定性可以广泛应用于导电海绵及导电泡沫。

Description

一种全方位导电海绵及其制备方法

技术领域

本发明属于导电材料领域，具体涉及一种全方位导电海绵及其制备方法。

背景技术

导电海绵是一种集导电和电磁屏蔽功能于一体的三维网状结构功能材料，由于其导电有效期长，电磁屏蔽效果好，表面电阻值可按实际用途设定等特点而广泛应用于导电材料领域。目前，采用化学镀、真空镀、离子溅射、气相沉积、涂导电胶法等制备方法生产的导电海绵亦存在镀层容易脱落、镀透性差、镀层不均匀致使表面电阻不稳定、防火防潮性差、发脆易掉粉、回弹差、使用寿命不长等缺陷，难以适应现代电子产品对品质的要求。在电子技术迅速发展的当今，一种镀透性好、镀层不易脱落，且能满足超薄电磁屏蔽材料要求已成为导电海绵发展的必然需求。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种全方位导电海绵及其制备方法。

本发明采用以下技术方案实现：

一种全方位导电海绵，包括基体、导电胶乳、预镀层和电镀层，其特征在于，所述基体为三维多孔聚氨酯或PE，基体通过预处理后在表层浸润一层导电胶乳，经二级化学镀镀覆有预镀层，预镀层表层电镀有镍层或铜镍层。

进一步地，所述预镀层包括第一化学预镀层和第二化学预镀层，预镀层所使用的一次预镀液为预镀镍液，二次预镀液为预镀镍液。

进一步地，所述预镀镍液由硫酸镍18g/l、次磷酸钠32g/l、柠檬酸钠15g/l、氯化铵30g/l配制而成。

进一步地，所述导电胶乳为固含量为10±2%的双组分导电型电泳胶乳，组分包括高羟值阴离子丙烯酸树脂和甲乙酮肟封闭的异氰酸酯，该胶乳为湿膜状态下可以导电，在130-180℃时解封固化。通过在高温固化下，使得泡沫基体与所镀金属层具有优异的粘接强度，降低了海绵的掉粉率，延长其使用寿命。

进一步地，所述导电胶乳为导电溶液，或者为导电溶液和导电炭黑的混合物。

一种全方位导电海绵的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将基体放入乙醇溶液中，于45±5℃温度下，用超声波对其震荡清洗5min后用清水蹍压冲洗，然后用1mol/L的NaOH浸泡蹍压10min，再用37% HCl 配成1mol/L的HCl溶液浸泡蹍压10min后，用清水碾压洗净，后加入到清水中超声波震荡清洗5min；

（2）将经处理后的基体置于到固含量为10±2%导电胶乳中，浸泡，并在胶乳中进行碾压，然后取出碾压、清水冲洗，基体表面导电胶乳于室温下自干成湿膜状态；

（3）将浸润有导电胶乳的基体置于pH为8.5±0.2、温度为45±2℃的一次预镀液进行第一次预镀，使基体表面附着导电金属，基体走速小于等于1.35m/min，一次预镀后基体表面电阻达到105±2Ω，然后对经一次预镀的基体进行氧化与还原处理；

（4）将步骤（3）中基体经置于pH为8.5±0.2、温度为45±2℃的二次预镀液进行第二次预镀，使基体表面附着导电金属，基体走速小于等于1.35m/min，二次预镀后基体表面电阻为108±1Ω，然后对经二次预镀的基体进行活化和抗氧化处理；

（5）将经二次预镀处理的基体放入电镀槽中，在基体表面直接电镀镍层或先电镀铜层再电镀镍层；

（6）将电镀后的基体经水洗槽水洗，然后在130-180℃下烘干，并使得导电胶乳交联固化，即为全方位导电海绵。

本发明的有益效果在于：该全方位导电海绵其基体与镀层之间直接采取的是热解封交联固化，使得基体与镀层之间具有优异的粘接强度、耐热性、耐腐蚀性和防潮性能，在预处理及浸润过程中对基体连续碾压，使得基体内部能更好的覆盖，采用分级化学镀镀金属，不仅大大降低了漏镀率，能形成稳定的均匀镀层，产品脱落掉粉率低，且解决了一次化学镀过程中对溶液要求高的缺陷；该生产工艺生产的全方位导电海绵，镀层厚薄均匀、表面电阻小、体积电阻分布均匀，且具有良好的永久导电性和化学稳定性可以广泛应用于导电海绵及导电泡沫。

附图说明

图1是实施例一导电海绵的结构示意图

图2是实施例二导电海绵的结构示意图

图中：1、基体，2、导电胶乳，3第一化学预镀层，4、第二化学预镀层，5、电镀铜层， 6、电镀镍层。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

一种全方位导电海绵包括基体1、导电胶乳2、预镀层和电镀层，所述基体1为三维多孔聚氨酯或PE，基体1通过预处理后在表层浸润一层导电胶乳2，经二级化学镀镀覆有预镀层，预镀层表层电镀有镍层6或铜层5、镍层6。所述预镀层包括第一化学预镀层3和第二化学预镀层4。

用硫酸镍18g/l、次磷酸钠32g/l、柠檬酸钠15g/l、氯化铵30g/l配制预镀镍液。导电胶乳2为固含量为10±2%的双组分导电型电泳胶乳，组分包括高羟值阴离子丙烯酸树脂和甲乙酮肟封闭的异氰酸酯，该胶乳为湿膜状态下可以导电，在130-180℃时解封固化。

实施例1：

本例全方位导电海绵按如下方法制备：

（1）将基体三维多孔聚氨酯放入乙醇溶液中，于45±5℃温度下，用超声波对其震荡清洗5min后用清水蹍压冲洗，然后用1mol/L的NaOH浸泡蹍压10min，再用37% HCl 配成1mol/L的HCl溶液浸泡蹍压10min后，用清水蹍压洗净，后加入到清水中超声波震荡清洗5min；

（2）将经处理后的基体置于到固含量为10±2%导电胶乳中，浸泡，并在胶乳中进行碾压，然后取出碾压、清水冲洗，基体表面导电胶乳于室温下自干成湿膜状态；

（3）将浸润有导电胶乳的基体置于pH为8.5±0.2、温度为45±2℃的一次预镀液进行第一次预镀，使基体表面附着导电金属，基体走速1.35m/min，一次预镀后基体表面电阻达到105±2Ω，然后对经一次预镀的基体进行氧化与还原处理；

（4）将步骤（3）中基体经置于pH为8.5±0.2、温度为45±2℃的二次预镀液进行第二次预镀，使基体表面附着导电金属，基体走速小于等于1.35m/min，二次预镀后基体表面电阻为108±1Ω，然后对经二次预镀的基体进行活化和抗氧化处理；

（5）将经二次预镀处理的基体放入电镀槽中，在基体表面直接电镀镍层；

（6）将电镀后的基体经水洗槽水洗，然后在130-180℃下烘干，并使得导电胶乳交联固化，即为全方位导电海绵，参见附图1所示。

实施例2：

本例全方位导电海绵按如下方法制备：

（1）将基体PE放入乙醇溶液中，于45±5℃温度下，用超声波对其震荡清洗5min后用清水蹍压冲洗，然后用1mol/L的NaOH浸泡蹍压10min，再用37% HCl 配成1mol/L的HCl溶液浸泡蹍压10min后，用清水蹍压洗净，后加入到清水中超声波震荡清洗5min；

（2）将经处理后的基体置于到固含量为10±2%导电胶乳中，浸泡，并在胶乳中进行碾压，然后取出碾压、清水冲洗，基体表面导电胶乳于室温下自干成湿膜状态；

（3）将浸润有导电胶乳的基体置于pH为8.5±0.2、温度为45±2℃的一次预镀液进行第一次预镀，使基体表面附着导电金属，基体走速1.35m/min，一次预镀后基体表面电阻达到105±2Ω，然后对经一次预镀的基体进行氧化与还原处理；

（4）将步骤（3）中基体经置于pH为8.5±0.2、温度为45±2℃的二次预镀液进行第二次预镀，使基体表面附着导电金属，基体走速小于等于1.35m/min，二次预镀后基体表面电阻为108±1Ω，然后对经二次预镀的基体进行活化和抗氧化处理；

（5）将经二次预镀处理的基体放入电镀槽中，在基体表面先电镀铜层再电镀镍层；

（6）将电镀后的基体经水洗槽水洗，然后在130-180℃下烘干，并使得导电胶乳交联固化，即为全方位导电海绵，参见附图2所示。

经检测，本发明的全方位导电海绵与同规格的全方位导电海绵各项性能参数对比如下表所示。

Claims (6)

1.一种全方位导电海绵，包括基体、导电胶乳、预镀层和电镀层，其特征在于，所述基体为三维多孔聚氨酯或PE，基体通过预处理后在表层浸润一层导电胶乳，经二级化学镀镀覆有预镀层，预镀层表层电镀有镍层或铜镍层。

2. 如权利要求1所述的一种全方位导电海绵，其特征在于，所述预镀层包括第一化学预镀层和第二化学预镀层，预镀层所使用的一次预镀液为预镀镍液，二次预镀液为预镀镍液。

3.如权利要求2所述的一种全方位导电海绵，其特征在于，所述预镀镍液由硫酸镍18g/l、次磷酸钠32g/l、柠檬酸钠15g/l、氯化铵30g/l配制而成。

4.如权利要求1所述的一种全方位导电海绵，其特征在于，所述导电胶乳为固含量为10±2%的双组分导电型电泳胶乳，组分包括高羟值阴离子丙烯酸树脂和甲乙酮肟封闭的异氰酸酯，该胶乳为湿膜状态下导电，在130-180℃时解封固化。

5.如权利要求3所述的一种全方位导电海绵，其特征在于，所述导电胶乳为导电溶液，或者为导电溶液和导电炭黑的混合物。

6.如权利要求1所述的一种全方位导电海绵的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将基体放入乙醇溶液中，于45±5℃温度下，用超声波对其震荡清洗5min后用清水蹍压冲洗，然后用1mol/L的NaOH浸泡蹍压10min，再用37% HCl 配成1mol/L的HCl溶液浸泡蹍压10min后，用清水蹍压洗净，后加入到清水中超声波震荡清洗5min；

（2）将经处理后的基体置于到固含量为10±2%导电胶乳中，浸泡，并在胶乳中进行碾压，然后取出碾压、清水冲洗，基体表面导电胶乳于室温下自干成湿膜状态；

（3）将浸润有导电胶乳的基体置于pH为8.5±0.2、温度为45±2℃的一次预镀液进行第一次预镀，使基体表面附着导电金属，基体走速小于等于1.35m/min，一次预镀后基体表面电阻达到105±2Ω，然后对经一次预镀的基体进行氧化与还原处理；

（4）将步骤（3）中基体经置于pH为8.5±0.2、温度为45±2℃的二次预镀液进行第二次预镀，使基体表面附着导电金属，基体走速小于等于1.35m/min，二次预镀后基体表面电阻为108±1Ω，然后对经二次预镀的基体进行活化和抗氧化处理；

（5）将经二次预镀处理的基体放入电镀槽中，在基体表面直接电镀镍层或先电镀铜层再电镀镍层；

（6）将电镀后的基体经水洗槽水洗，然后在130-180℃下烘干，并使得导电胶乳交联固化，即为全方位导电海绵。