CN108055768A - 一种高分子导电薄膜的制备方法 - Google Patents

一种高分子导电薄膜的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108055768A
CN108055768A CN201711247501.XA CN201711247501A CN108055768A CN 108055768 A CN108055768 A CN 108055768A CN 201711247501 A CN201711247501 A CN 201711247501A CN 108055768 A CN108055768 A CN 108055768A
Authority
CN
China
Prior art keywords
preparation
conductive polymer
polymer film
film
metal powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711247501.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN108055768B (zh
Inventor
申有名
张春香
罗觅纯
钟雨同
刘芳
陈聪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan University of Arts and Science
Original Assignee
Hunan University of Arts and Science
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan University of Arts and Science filed Critical Hunan University of Arts and Science
Priority to CN201711247501.XA priority Critical patent/CN108055768B/zh
Publication of CN108055768A publication Critical patent/CN108055768A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108055768B publication Critical patent/CN108055768B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313—Organic insulating material
    • H05K1/0353—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0373—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement containing additives, e.g. fillers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/05—Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03—Conductive materials
    • H05K2201/0302—Properties and characteristics in general
    • H05K2201/0317—Thin film conductor layer; Thin film passive component

Abstract

本发明属于应用于电路板的高分子导电材料制备领域，特别涉及一种高分子导电薄膜的制备方法：将高分子树脂、分散剂、导电剂混合充分后，热固化成膜，并浸入到含有石墨、金属粉末、极性表面活性剂的乳液中，再通过电泳工艺沉积，最后经热处理得到高分子导电薄膜。

Description

一种高分子导电薄膜的制备方法
技术领域
本发明属于应用于电路板的高分子导电材料制备领域，特别涉及一种高分子导电薄膜的制备方法。
背景技术
随着电子线路板技术的发展，对线路板基材材料的柔软性、导电性能等都提出了较高的新要求，目前市场主要为陶瓷基覆铜箔以及聚酰亚胺薄膜覆铜箔等材料为主，但陶瓷基覆铜箔材料脆性大，导电性能差，不易于超薄电子器件的应用；而以聚酰亚胺为基材的材料，制造成本较高，导电层铜箔又易脱落，因此都未得到较普遍的使用。因此，寻求一种更具柔性及高导电性的薄膜材料，替代现有的陶瓷与聚酰亚胺材料，成为电子线路板行业急需解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种高分子导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将高分子树脂、分散剂、导电剂混合充分后，热固化成膜，
其中，高分子树脂为聚氨酯或聚醚，分子量为50000～100000g/mol，
分散剂为聚丙二醇，
导电剂为镍粉或铜粉，
高分子树脂、分散剂、导电剂的用量质量比为25～70：20～60：5～10，采用超声分散的方法将三者充分混合，三者充分混合后所得的乳液黏度控制为100～500Pa·s，
热固化成膜的温度为100～300℃，挥发溶剂后固化成膜的厚度为0.1～10um；
(2)将石墨、金属粉末加入到极性表面活性剂溶液中，充分分散后得到金属粉末乳液，
其中，金属粉末为铁、镍、铜、钴中的一种或几种的混合，金属粉末与石墨的用量质量比为5～9：1～5，
石墨的粒度为100～800nm，金属粉末的粒度为200～1000nm，
极性表面活性剂溶液中，极性表面活性剂的质量浓度为1～5％，
将石墨、金属粉末加入到极性表面活性剂溶液中后，通过超声分散，形成黏度为10～20Pa·s的乳液；
(3)将步骤(1)得到的膜浸入到步骤(2)得到的金属粉末乳液中，再通过电泳工艺将金属粉末沉积到步骤(1)得到的膜上，最后经热处理得到高分子导电薄膜，
其中，电泳工艺的条件为：电压20～50V，电流密度10～50A/dm2，温度35～55℃，
热处理的条件为，300～500℃下处理30～100min。
本发明的有益效果在于：
方法、工艺简单，易于实现规模化生产；
基体薄膜具有轻薄、耐磨性优异、伸缩性以及耐候性和耐油性等优点，并且环保；
电泳沉积到该基体薄膜表面的金属层具有较均匀、有序的晶体结构排列，从而有效增强了高分子膜材料的致密性和强度；同时也提高了材料的导电性，有效改善了高分子导电薄膜用于电子线路板制备过程中容易出现断裂及内阻过大的问题，更能满足高端电子线路板的需要。
具体实施方式
实施例1
(1)将聚氨酯树脂(分子量50000g/mol)、聚丙二醇、铜粉按质量比70：30：6混合并超声充分分散后，在温度为100℃环境下烘干成膜，膜厚度为0.1um；
(2)将粒度为100nm的石墨与粒度为200nm的镍粉按质量比1：9混合后，加入质量浓度为1％的十二烷基苯磺酸钠水溶液中，通过超声充分分散，形成黏度为10Pa·s的金属粉末乳液；
(3)将步骤(1)得到的膜浸入到步骤(2)得到的金属粉末乳液中，在电压20V、电流密度10A/dm2、温度35℃的电泳工艺条件下，在膜表面进行金属粉末的定向排列沉积，然后置于300℃下热处理30min，得到高分子导电薄膜。
对比实施例1
参照实施例1的工艺，制备纯的聚氨酯树脂薄膜：
(1)将聚氨酯树脂(分子量50000g/mol)、聚丙二醇按质量比70：30混合并超声充分分散后，在温度为100℃环境下烘干成膜，膜厚度为0.1um；
(2)将步骤(1)得到的膜置于300℃下热处理30min，得到高分子薄膜。
对比实施例2
参照实施例1的工艺，制备未经电泳沉积的聚氨酯树脂掺杂导电剂的薄膜：
(1)将聚氨酯树脂(分子量50000g/mol)、聚丙二醇、铜粉按质量比70：30：6混合并超声充分分散后，在温度为100℃环境下烘干成膜，膜厚度为0.1um；
(2)将步骤(1)得到的膜置于300℃下热处理30min，得到掺杂导电剂的高分子薄膜。
对比实施例3
(1)同实施例1；
(2)同实施例1；
(3)采用电镀的方式代替实施例1中的“电泳”操作，在步骤(1)得到的膜表面沉积金属粉末(金属粉末沉积量与实施例1相等)，然后置于300℃下热处理30min，得到高分子导电薄膜。
对比实施例4
(1)同实施例1；
(2)同实施例1；
(3)采用喷涂的方式代替实施例1中的“电泳”操作，在步骤(1)得到的膜表面沉积金属粉末(金属粉末沉积量与实施例1相等)，然后置于300℃下热处理30min，得到高分子导电薄膜。
表1
实施例1 对比实施例1 对比实施例2 对比实施例3 对比实施例4
抗拉强度 32kgf 25kgf 23kgf 22kgf 23kgf
延伸率 15％ 10％ 8％ 8％ 8％
电阻率 12.5Ω·m 54.5Ω·m 50.5Ω·m 19.4Ω·m 27.7Ω·m

Claims (8)

1.一种高分子导电薄膜的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括如下步骤，
(1)将高分子树脂、分散剂、导电剂混合充分后，热固化成膜；
(2)将石墨、金属粉末加入到极性表面活性剂溶液中，充分分散后得到金属粉末乳液；
(3)将步骤(1)得到的膜浸入到步骤(2)得到的金属粉末乳液中，再通过电泳工艺将金属粉末沉积到步骤(1)得到的膜上，最后经热处理得到高分子导电薄膜。
2.如权利要求1所述的高分子导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的高分子树脂为聚氨酯或聚醚，分子量为50000～100000g/mol。
3.如权利要求1所述的高分子导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的导电剂为镍粉或铜粉。
4.如权利要求1所述的高分子导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，高分子树脂、分散剂、导电剂的用量质量比为25～70：20～60：5～10。
5.如权利要求1所述的高分子导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的金属粉末为铁、镍、铜、钴中的一种或几种的混合。
6.如权利要求1所述的高分子导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，将石墨、金属粉末加入到极性表面活性剂溶液中后，通过超声分散，形成黏度为10～20Pa·s的乳液。
7.如权利要求1所述的高分子导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，电泳工艺的条件为，电压20～50V、电流密度10～50A/dm2、温度35～55℃。
8.如权利要求1所述的高分子导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，热处理的条件为300～500℃下处理30～100min。
CN201711247501.XA 2017-12-01 2017-12-01 一种高分子导电薄膜的制备方法 Active CN108055768B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711247501.XA CN108055768B (zh) 2017-12-01 2017-12-01 一种高分子导电薄膜的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711247501.XA CN108055768B (zh) 2017-12-01 2017-12-01 一种高分子导电薄膜的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108055768A true CN108055768A (zh) 2018-05-18
CN108055768B CN108055768B (zh) 2020-07-10

Family

ID=62121220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711247501.XA Active CN108055768B (zh) 2017-12-01 2017-12-01 一种高分子导电薄膜的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108055768B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3676314A (en) * 1969-12-15 1972-07-11 Gen Electric Method of electrodepositing vitreous coatings atop a multiapertured substrate
CN103839608A (zh) * 2014-01-06 2014-06-04 沈阳化工大学 一种喷墨打印制备石墨烯导电薄膜的方法
CN105489313A (zh) * 2014-09-17 2016-04-13 谢建德 高导电性基板及其制作方法
CN105778740A (zh) * 2014-12-16 2016-07-20 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 石墨烯导电涂料、其制备方法及应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3676314A (en) * 1969-12-15 1972-07-11 Gen Electric Method of electrodepositing vitreous coatings atop a multiapertured substrate
CN103839608A (zh) * 2014-01-06 2014-06-04 沈阳化工大学 一种喷墨打印制备石墨烯导电薄膜的方法
CN105489313A (zh) * 2014-09-17 2016-04-13 谢建德 高导电性基板及其制作方法
CN105778740A (zh) * 2014-12-16 2016-07-20 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 石墨烯导电涂料、其制备方法及应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN108055768B (zh) 2020-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5971250B2 (ja) 組成物セット、導電性基板及びその製造方法並びに導電性接着材組成物
CN109906246B (zh) 包含核壳结构的涂覆有银的铜纳米线的环氧糊剂组合物及包含其的导电性膜
US20140339092A1 (en) Method for producing electrically conductive structures on non-conductive substrates and structures made in this matter
CN107001047A (zh) 部分氧化石墨烯及其制备方法
CN105792510A (zh) 导线结构及其制造方法
CN108305704A (zh) 一种石墨烯基高导电碳浆及其制备方法
JPWO2014051149A1 (ja) 導電性接着剤
DE112014006037T5 (de) Leitpaste und leitfähiger Film
CN108055768A (zh) 一种高分子导电薄膜的制备方法
KR101416579B1 (ko) 도금층을 구비한 도전성 페이스트 인쇄회로기판 및 이의 제조방법
TWI671366B (zh) 積層體之製造方法
CN105679407A (zh) 一种低温固化导电银浆及其制备方法和所制薄膜
TW201729220A (zh) 可在空氣中燒結高導電率奈米銀包銅厚膜膏之製備方法
KR101996605B1 (ko) 코어-쉘 구조의 은 코팅된 구리 나노와이어를 포함하는 에폭시 페이스트 조성물 및 이를 포함하는 도전성 필름
CN112194983A (zh) 一种导电漆及其制备方法
KR102195144B1 (ko) 도전성 페이스트 및 도전막을 구비한 기재
KR20140049632A (ko) 도금층을 구비한 도전성 페이스트 인쇄회로기판 및 이의 제조방법
CN104513402B (zh) 树脂纤维复合材料的制备方法及树脂纤维复合材料
CN113053583B (zh) 用于柔性电路板卷对卷生产工艺的银浆及其制备
CN113770348B (zh) 一种超高导电性材料的制备方法及其应用
CN113056088B (zh) 高性能柔性电路板
CN214960345U (zh) 用于柔性电路板卷对卷生产工艺的热处理装置
CN112839450B (zh) 用于柔性电路板卷对卷生产工艺的热处理装置
JP2013125655A (ja) 導電性接着材、導電性積層体、導電性積層体の製造方法、配線基板、表示装置及び太陽電池モジュール
CN117202524A (zh) 一种线路板及通过静电打印方式制备线路板的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant