一种多层多孔金属和高分子材料的复合片材制造技术

本发明专利技术公开了一种两层或多层多孔金属和高分子材料的复合片材，以及由这种复合片材制备的电触点。这种复合片材是通过两层或多层多孔金属片材和高分子材料紧密结合而成，厚度为0.1‑5mm。将这种复合片材分割或冲切而制得的外接圆直径为1‑10mm的小片，可以用作按键的电触点。本发明专利技术中的多孔金属指的是金属网、金属烧结网、金属板网、金属泡沫、金属纤维烧结毡、有多个均匀分布的或随机分布的孔洞的金属片材。本发明专利技术中所制得的复合片材的两个表面的材料组成是一致的，两个表面的接触电阻都低。用这种复合材料制备按键的电触点，由于电触点的两个表面是同等导电的，解决了生产过程中可能出现的电触点的表面接触电阻大或不导电的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合材料领域，更具体地说，本专利技术涉及复合导电材料，这种复合导电材料适合于制作按键的电触点。
技术介绍
橡胶本身是绝缘体。在橡胶中加入导电炭黑，可制备抗静电橡胶和导电橡胶。在橡胶基材中加入金属粉末，特别是银粉或镀银粉末，可制得导电性能更好的导电橡胶。由导电橡胶制备出来的一种小圆片用，常称为“导电粒”，是电触点的一种类型。由于导电炭黑和金属粉末在导电橡胶中是分散分布的，由导电炭黑和金属粉末作为填料制得的导电橡胶，体积电阻率和表面电阻率还是比常见金属导电材料大，导通较大电流的能力在某些场合显得不足够。为了更进一步提高导电橡胶的导电性能，技术人员制备了连续的金属材料和橡胶的复合物，作为传统的导电橡胶的替代品。申请号为201010592410.1的专利文献“复合导电片材”公开了由高分子基体和复合在其中的金属箔构成的复合导电片材。这里的金属箔是指含有孔洞的镍箔、铜箔、铝箔、不锈钢箔、金箔、银箔或者编织网，高分子基体是指硅橡胶、丁晴橡胶、乙丙橡胶、天然橡胶、橡塑材料、热塑性塑料、热固性塑料或者纤维增强塑料等。申请号为201010609386.8的专利文献“一种导电橡胶及其应用”公开了以模压或注射方式将橡胶与金属纤维烧结毡(或金属无纺布)复合制得导电橡胶，该金属纤维烧结毡具有孔隙，该孔隙至少部分被橡胶填充。申请号为201110027418.8的专利文献“橡胶导电粒及其制备方法”公开了一种橡胶基材和其表面上的金属镀膜的橡胶导电粒，金属镀膜可以是一层或者数层。申请号为201110193369.5的专利文献“麻面金属与橡胶复合导电粒”公开了一种麻面金属与橡胶复合导电粒，该导电粒由金属面层与橡胶基体粘合而成,或者粘合后分切而成。金属面层为麻面,具有凹坑、凸点或者两者均有。中国专利申请号200680015484.0“导电接触部及其制造方法”和美国专利号7964810“Electricallyconductingcontactandmethodforproductionthereof”的文献，公开了由至少部分地被弹性体材料渗透的金属海绵制成的电触点。以上这些专利文献所制得的金属材料和橡胶的片状复合物，都存在片状复合物的两个表面材料构成不一样的问题：片状复合物的一个表面金属材料多、弹性体材料少，或者这一表面完全为金属材料；而另一个表面金属材料少、弹性体材料多，或者这一表面完全为弹性体材料。这种两表面不一致的电触点，可能由于弹性体材料的电绝缘性而使得橡胶按键的开关功能失效。申请号201110335410.8的专利“多层结构的橡胶导电板和导电粒”，公开了一种由导电层、过渡层和弹性层复合而成的多层结构的橡胶导电板和导电粒。该导电层是致密金属薄片或者疏松金属薄片；过渡层是聚合物薄膜或第二层致密金属薄片；弹性层是橡胶片材或橡塑片材。本专利技术所制得的片状复合物的导电好，但片状复合物的两个表面(导电层表面和弹性层表面)，导电性能完全不同。在橡胶按键生产过程中，这种片状复合物将和橡胶按键结合在一起，作为橡胶按键的电触点，这时候同样存在导电层表面与橡胶按键结合而弹性层外露作为电触点的风险，弹性层的电绝缘性使橡胶按键的开关功能失效。
技术实现思路
专利技术目的：电触点是按键中的关键部件，它通常用来与印刷电路板(PCB)的触点开关配对使用。它必须有低的接触电阻。如果接触电阻过大，就会造成按键开关功能失效、误判。本专利技术为了克服电触点与印刷电路板触点开关接触时，因为片状的电触点的两个表面材料组成不一致而造成的电阻大或者不导通的隐患，本专利技术提供了一种两层或多层多孔金属和高分子材料的复合片材，由这种复合片材制备电触点，确保由电触点所制得的按键具有可靠的开关功能。技术方案：提供一种两层或多层多孔金属和高分子材料的复合片材。复合片材的厚度为0.1-5mm，是由两层或多层多孔金属和高分子材料以多孔金属-高分子材料-多孔金属的层状复合方式结合而成的，或者以多孔金属-高分子材料-多孔金属或无孔金属-高分子材料-多孔金属的层状复合方式结合而成的，其中多孔金属中的孔洞或空隙被高分子材料部分或全部填充，复合片材外表面的高分子材料的含量少于复合材料内部中的高分子材料的含量，甚至复合片材外表面的高分子材料的含量为零；所述的复合片材，通过叠合、移印、丝印、刷涂、辊刷涂、刮涂、喷涂、浸涂、淋涂、抽涂的方式，使聚合物和金属片材在一起并加以压合或热压合而制得，或者通过热塑性成型工艺、热固性成型工艺、热硫化成型工艺或辐射固化工艺固化成型而制得。所述的复合片材经机械冲切或激光切割可制得两面化学组成一致或几乎一致的外接圆直径为1-10mm的小片；所述的小片适合用作按键的电触点。因为复合片材或由复合片材制得的电触点的两个表面组成相同或几乎相同，复合片材或电触点的两个表面的接触电阻也相同或极为相近，所以，当这样的电触点用作橡胶按键的电触点时，无论电触点的任一表面外露并与PCB的开关触点接触，所产生的接触电阻相同或极为相近，因而可以确保橡胶按键开关不会失效或误判。本专利技术中所用的多孔金属为金属网、金属烧结网、金属板网、金属泡沫、金属纤维烧结毡、有多个均匀分布的或随机分布的孔洞的金属片材，或者它们的层状复合物。多孔金属中的孔洞是独立的或相互连通的。这些孔洞至少有部分外露于多孔金属的表面。孔洞的横截面是圆形、椭圆形、正方形、正六边形或者是其它规则的或不规则的几何形状，孔洞里的外接圆直径为1μm-2.5mm；金属网和烧结金属网可以是单层或多层的，金属网和金属板网也经特定的真空烧结工艺制成一种多孔金属。本专利技术中的无孔金属指的是没有孔洞的金属片材，或者是只有闭孔的金属片材。本专利技术中的多孔金属是由铝、铁、钴、镍、铜、锌、锡、锰、钛、钨、银、金或它们中任意一种金属的合金构成的。可以优选不锈钢、镍或镍合金。这是因为在大气中不锈钢、镍或镍合金比较稳定，并且价廉易得。所用的多孔金属的外表面和孔洞的内表面的材质，和多孔金属的本体材质是相同的或不同的。所制得的复合片材中的每一层多孔金属，可以由单一的金属材料组成，也可以是多层材料复合而成的。具体地说，多孔金属的外表面和多孔金属孔洞的内表面是可以有金属镀层的，更具体的，是镀有金或金合金。例如镀金的不锈钢丝网、铜丝网或镍丝网等都可当多孔金属使用。金具有比不锈钢、铜或镍更好化学稳定性能、比不锈钢或镍更好的导电性能，可以提高电触点的电导通能力和使用寿命。当然，也可将由两层或多层多孔金属和高分子材料制得的复合片材，冲切成小圆片后，再进行镀金或化学镀金。这样制备镀金电触点，金的耗用量更少，原材料成本低。所述的多孔金属的外表面或孔洞的表面，涂有一层平均厚度不大于1μm的粘合增进剂、偶联剂或底涂剂，以增强多孔金属之间的粘合强度。所涂的粘合增进剂、偶联剂或底涂剂不能太厚，涂层的平均厚度不能超过1μm，否则或明显增加多孔金属的接触电阻，从而影响以此为材质的电触点的导电性能。当然，如果所用高分子材料自身具有对金属的粘结性，就无需对多孔金属的表面和孔洞内部进行使用粘合剂、偶联剂或底涂剂的预先处理。本专利技术中使用的高分子材料为热固性橡胶、热塑性弹性体、双面胶带、热熔胶、粘合剂、转印膜、转印胶、涂料或油墨。正是通过这些高分子材料，将两层或多层多孔金属粘合在一起，形成复合片材，进而制备出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两层或多层多孔金属和高分子材料的复合片材，其特征在于：所述的复合片材的厚度为0.1‑5mm，是由两层或多层多孔金属和高分子材料以多孔金属‑高分子材料‑多孔金属的层状复合方式结合而成的，或者以多孔金属‑高分子材料‑多孔金属或无孔金属‑高分子材料‑多孔金属的层状复合方式结合而成的，其中多孔金属中的孔洞或空隙被高分子材料部分或全部填充，复合片材外表面的高分子材料的含量少于复合材料内部中的高分子材料的含量，甚至复合片材外表面的高分子材料的含量为零；所述的复合片材，通过叠合、移印、丝印、刷涂、辊刷涂、刮涂、喷涂、浸涂、淋涂、抽涂的方式，使聚合物和金属片材在一起并加以压合或热压合而制得，或者通过热塑性成型工艺、热固性成型工艺、热硫化成型工艺或辐射固化工艺固化成型而制得；所述的复合片材经机械冲切或激光切割制得两面化学组成一致的外接圆直径为1‑10mm的小片；所述的小片用作按键的电触点。

【技术特征摘要】
1.一种两层或多层多孔金属和高分子材料的复合片材，其特征在于：所述的复合片材的厚度为0.1-5mm，是由两层或多层多孔金属和高分子材料以多孔金属-高分子材料-多孔金属的层状复合方式结合而成的，或者以多孔金属-高分子材料-多孔金属或无孔金属-高分子材料-多孔金属的层状复合方式结合而成的，其中多孔金属中的孔洞或空隙被高分子材料部分或全部填充，复合片材外表面的高分子材料的含量少于复合材料内部中的高分子材料的含量，甚至复合片材外表面的高分子材料的含量为零；所述的复合片材，通过叠合、移印、丝印、刷涂、辊刷涂、刮涂、喷涂、浸涂、淋涂、抽涂的方式，使聚合物和金属片材在一起并加以压合或热压合而制得，或者通过热塑性成型工艺、热固性成型工艺、热硫化成型工艺或辐射固化工艺固化成型而制得；所述的复合片材经机械冲切或激光切割制得两面化学组成一致的外接圆直径为1-10mm的小片；所述的小片用作按键的电触点。2.根据权利要求1所述的两层或多层多孔金属和高分子材料的复合片材，其特征在于：所述的多孔金属为金属网、金属烧结网、金属板网、金属泡沫、金属纤维烧结毡、有孔洞分布的金属片材，或者它们的层状复合物；所述的多孔金属中的孔洞是独立的或相互连通的；所述的孔洞至少有部分外露于多孔金属的表面；所述孔洞的横截面是圆形、四边形、正六边形或其它几何形状，孔洞的外接圆直径为1μm-2.5mm；所述的无孔金属为没有孔洞或者是只有闭孔的金属片材。3.根据权利要求1所述的两层或多层多孔金属和高分子材料的复合片材，其特征在于：所述的多孔金属是由铝、铁、钴、镍、铜、锌、锡、锰、钛、钨、银、金或它们中任意...

【专利技术属性】
技术研发人员：张红梅，丁阳，韩辉升，
申请(专利权)人：南通万德科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32