具有电磁干扰减轻特性的聚合物复合物制造技术

技术编号:12254949 阅读:86 留言:0更新日期:2015-10-28 18:00
本发明专利技术公开了适于用作电磁干扰减轻剂的聚合物复合物,其包含有损耗的聚合物基体、分散在聚合物基体内的陶瓷颗粒、和分散在聚合物基体内的导电颗粒。有损耗的聚合物基体可为氟碳基聚合物基体、或环氧基聚合物基体。陶瓷颗粒可为金属氧化物颗粒,尤其是氧化铜(CuO)颗粒。导电颗粒可为碳黑。其它电磁干扰减轻聚合物基体包含有损耗的聚合物基体和分散在聚合物基体内的氧化铜(CuO)颗粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及聚合物复合物,尤其是适于用作电磁干扰减轻剂的聚合物复合物。
技术介绍
电磁干扰(EMI)是电子系统(诸如电子通信系统)中遇到的常见问题。外部电磁 辐射被熟知为在电子组件中引起不可取的电流,从而扰乱它们的正常运行。为了防止此类 影响,常见的是经由高度导电的附件、涂层、衬圈、粘合剂、密封剂、线缆套管、金属网或纤维 等来完全屏蔽电子设备或组件。这些类型的屏蔽通过将非期望的电磁场从敏感组件反射开 来运行。保护的另一种形式通过电磁吸收材料来提供。这些通常不高度导电并且不通过吸 收非期望的电磁能量并将其转换为热量来运行。吸收器被广泛地用于雷达和绝密应用中。 它们也常常见于电子设备的内部,在电子设备中它们被用于控制来自设备的电磁发射。电 磁吸收器可被分类为磁吸收器(如果它们主要与电磁波的磁场组件相互作用)或介电吸收 器(如果它们主要与波的电场组件相互作用)。 多种不同的材料和方法已被用于提供EMI屏蔽。这些屏蔽方法中的一些涉及非 聚合物基体。例如,美国专利3, 671,275 (Gates等人)描述了碳化硅和氧化铝基质的组合 构成的有损耗的介电衰减器;美国专利5,691. 498(FogleJr.)描述了有电磁损耗的液体 或由玻璃粘结剂和铁磁填料和/或铁电填料构造的气密性熔合密封;并且美国专利公布 2010/0294559 (Izawa等人)描述了包括至少绝缘层和导电金属层的层合体的电磁屏蔽膜。 其它屏蔽方法涉及聚合物基体。例如,美国专利公布2010/0315105 (Fornes)描述了包含反 应性有机化合物和导电填料的EMI屏蔽复合物,所述导电填料在有机化合物的固化期间自 组合成三维金属网络;和美国专利公布2011/0200740 (Ma等人),其描述了具有EMI屏蔽效 应的碳纳米管/聚合物复合物。
技术实现思路
本文描述了适于用作电磁干扰减轻剂的聚合物复合物。在一些实施例中,聚合物 复合物包含有损耗的聚合物基体、分散在聚合物基体内的陶瓷颗粒和分散在聚合物基体内 的导电颗粒。有损耗的聚合物基体可包括氟碳基聚合物基体、含氯聚合物基体、环氧基聚合 物基体、(甲基)丙烯酸酯聚合物基体、聚醚聚合物基体、或它们的组合。在一些实施例中, 有损耗的聚合物基体包括氟碳基聚合物基体或环氧基聚合物基体。陶瓷颗粒包括金属氧化 物颗粒、金属氮化物颗粒、金属碳化物颗粒、金属硫化物颗粒、金属娃化物颗粒、金属硼化物 颗粒、多铁性化合物的颗粒、混合的陶瓷颗粒、硫系玻璃颗粒、或它们的组合。在一些实施 例中,陶瓷颗粒包括金属氧化物颗粒,尤其是氧化铜(CuO)颗粒。导电颗粒包括碳黑、碳气 泡、碳泡沫、石墨稀、碳纤维、石墨、碳纳米管、金属颗粒和纳米颗粒、金属合金颗粒、金属纳 米线、PAN纤维、导电涂覆的颗粒、或它们的组合。在一些实施例中,导电颗粒包括碳黑。 为电磁干扰减轻剂的聚合物复合物的其它实施例包含有损耗的聚合物基体和分 散在聚合物基体内的氧化铜(CuO)颗粒。有损耗的聚合物基体可包括氟碳基聚合物基体、 含氯聚合物基体、环氧基聚合物基体、(甲基)丙烯酸酯聚合物基体、聚醚聚合物基体、或它 们的组合。在一些实施例中,有损耗的聚合物基体包括氟碳基聚合物基体或环氧基聚合物 基体。【附图说明】 参照以下结合附图对本专利技术各种实施例的详细说明,可以更全面地理解本专利申 请。 图1显示了比较例C1的样品的介电常数对频率的曲线图。 图2显示了比较例C1的样品的损耗角正切对频率的曲线图。 图3显示了实例1的样品的介电常数对频率的曲线图。 图4显不了实例1的样品的损耗角正切对频率的曲线图。 图5显示了实例2和3的样品的介电常数对频率的曲线图。 图6显不了实例2和3的样品的损耗角正切对频率的曲线图。 图7显示了实例4的样品的介电常数对频率的曲线图。 图8显不了实例4的样品的损耗角正切对频率的曲线图。 图9显示了比较例C2-C5的样品的介电常数对频率的曲线图。 图10显示了比较例C2-C5的样品的损耗角正切对频率的曲线图。 图11显示了实例5-7的样品的介电常数对频率的曲线图。 图12显示了实例5-7的样品的损耗角正切对频率的曲线图。 图13显示了实例8-10的样品的介电常数对频率的曲线图。 图14显示了实例8-10的样品的损耗角正切对频率的曲线图。 图15显示了比较例C6和C7的样品的介电常数对频率的曲线图。 图16显示了比较例C6和C7的样品的损耗角正切对频率的曲线图。 图17显示了实例11和12的样品的介电常数对频率的曲线图。 图18显不了实例11和12的样品的损耗角正切对频率的曲线图。 图19显示了实例13和14的样品的介电常数对频率的曲线图。 图20显示了实例13和14的样品的损耗角正切对频率的曲线图。 在以下对图示实施例的描述中,参照了附图,并通过举例说明的方式在这些附图 中示出在其中可以实施本专利技术的多种实施例。应当理解,在不脱离本专利技术的范围的情况下, 可以利用实施例并且可以进行结构上的改变。附图中使用的类似标号是指类似组件。然而, 应当理解,使用标号来指代给定附图中的组件并非意图限制在另一附图中以相同标号标记 的组件。【具体实施方式】 仍然需要可被用于减轻电磁干扰(EMI)的柔性且通用的电磁吸收材料。这些材料 应为轻质的、工业加工中易于处理的、且具有对特定应用感兴趣的频率范围适当的损耗特 征。本文公开了可用作EMI吸收材料的聚合物复合物。 如本文所用的术语"复合物"是指其中两种或更多种材料共存而无化学相互作用 的材料,并且一个或多个相可为离散的或连续的。 如本文所用的术语"有损耗的聚合物基体"是指在感兴趣的频率范围内具有 0. 005-0. 50或甚至0. 01-0. 30范围内的介电损耗角正切的聚合物基体。介电损耗角正切, 通常被称为tan8,为介电材料的频率相依性参数,所述参数量化了其电磁能量的固有耗 散。术语是指在电阻性(有损耗)组分电磁场和其反应性(无损耗)组分之间的复杂平 面中的角度的正切。其被便利地定义为材料的假想介电常数与其实际介电常数的比率,即 tan 8 = e ',/ e'。 术语"聚合物"和"聚合物材料"二者是指由一种单体制得的材料诸如均聚物,或是 指由两种或更多种单体制得的材料诸如共聚物、三元共聚物等。同样,术语"聚合"是指制 备聚合物材料的工艺,所述聚合物材料可为均聚物、共聚物、三元共聚物等。术语"共聚物" 和"共聚材料"是指由至少两种单体制备的聚合物材料。 术语"室温"和"环境温度"可互换地使用,指20°C至25°C范围内的温度。 如本文所用的术语"氟碳基"是指氟化的材料。通常,本公开的氟碳基材料是高度 氟化的。 当与聚合物、单体、或与聚合物或单体相关联的基团一起使用时,术语"氟化的"是 指具有至少一个氢原子被氟原子替换。术语"高度氟化的"是指聚合物、单体、或基团,其中 许多氢原子已被氟原子替换,在一些情况下,至少一半的氢原子已被氟原子替换,并且在其 它情况下,几乎所有的氢原子已被氟原子替换。 如本文所用的术语"(甲基)丙烯酸酯"是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯材料两者。 如本文所用的术语"环氧"是指为三元环的反应性基团,所述三元环包含两个碳原 子和一个氧原子,常常被称为"环氧乙烷环"。如本文所用本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种复合物,所述复合物包含:有损耗的聚合物基体;分散在所述聚合物基体内的陶瓷颗粒;和分散在所述聚合物基体内的导电颗粒,其中所述复合物为电磁干扰减轻材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·格霍施B·K·罗伊N·S·萨塔卡尔
申请(专利权)人:三M创新有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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