热压海绵定型原理(一种复合导电海绵及其制备方法 CN 106965509)

Posted 2023-06-02

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热压海绵定型原理(一种复合导电海绵及其制备方法 CN 106965509)

益阳市菲美特新材料有限公司

背景技术

复合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。

目前市面上的复合导电海绵一般采用导电海绵成品和导电布成品复合而成，其结构由导电海绵成品、导电胶层和导电布成品组成，存在如下缺陷：目前的导电海绵成品和导电布成品是由厂家分别制备的，而复合导电海绵则需要将这两种不同的材料牢固地结合在一起，因此采用导电胶或热熔胶形成导电胶层作为二者结合的复合中间层，然而导电胶层不环保，且导电胶或热熔胶在高温或长时间使用的情况下，有失效的风险，会导致复合导电海绵的品质不稳定。其次，中部涂覆了导电胶层的复合导电海绵在使用过程中，其产品电阻会受到胶水的干扰，电阻值偏高甚至很难达到国际标准（≦0.1Ω），电阻值一般在0.08-1.5Ω的宽幅区间波动。

此外，现有的复合导电海绵制备过程中，导电海绵成品和导电布成品需要分别制备，其中导电海绵成品的制备工序包括裸海绵预处理导电、电镀镍等；导电布成品的制备工序包括裸布预处理导电、电镀镍等；再将分别制成的导电海绵成品和导电布成品热压复合3-5次，整个工艺流程太长，导致产品成本居高不下。并且，在不同工艺环境下、甚至由不同厂家分别生产的导电海绵成品和导电布成品，其品质存在一定偏差，二者作为后期加工复合导电海绵的原材料，不利于产品品质的稳定性。

工艺步骤包括如下步骤：

（1）取裸海绵和裸布，采用胶转移复合设备，将环保胶粘附或喷涂在裸布或裸海绵基材上，复合走速设定为1-20m/min，喷涂胶点数设定为10-500点/cm2,将裸布或裸海绵复合成为整体的海绵布；或是采用火焰复合设备，对裸海绵表面进行加热烘烤，至海绵软化或轻微燃烧，燃烧量设定为0.5-5m3/min，复合走速设定为1-50m/min，利用聚氨酯海绵本身具有的粘接性能使其与裸布粘接为整体的海绵布；

（2）将步骤（1）复合好的海绵布基体置于pH为8.5±0.2、温度为45±2°C的化学溶液中进行化学镀镍或铜金属，基体走速≤1.35m/min，化学镀后的基体表面电阻≤100Ω；或是将复合好的海绵布基体置于磁控真空镀膜设备内，以镍靶或铜靶溅射原理将镍或铜金属粉沫溅射于海绵布基体上，实现海绵布的预导电，其中靶腔内温度设定为60-100°C，基体走速设定为0.5-8m/min，充气量设定为100-200sccm，压强设定为0.1-0.5Pa,调节溅射需要的电流、速度，控制溅射时的真空度，待溅射过程结束后，取出复合海绵，并校验表面电阻，得到电阻值≤100Ω的导电层；

（3）将步骤（2）中镀覆有镍层或铜层的海绵布放入电镀槽中，在基体表面直接连续电镀镍层或先电镀铜层再电镀镍层；设定走速为0.05-0.5m/min；

（4）将步骤（3）中将电镀后的基体经水洗槽水洗，然后在120-180°C隧道式烘箱炉内烘干，得到表面电阻≤0.1Ω的复合导电海绵。

1、裸海绵，2、裸布，3、海绵布，4、化学镀或真空磁控溅射镀覆的镍层或铜，5、电镀的镍层或铜层