一种多功能泡棉片材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多功能泡棉片材及其制备方法，属于多功能泡棉材料领域，其厚度小于0.3mm，密度小于0.2g/cm

A multifunctional foam sheet and its preparation method

The invention discloses a multi-function foam sheet and a preparation method, which belongs to the field of multi-functional foam material, with a thickness less than 0.3mm and a density less than 0.2g/cm.

【技术实现步骤摘要】
一种多功能泡棉片材及其制备方法
本专利技术属于多功能泡棉材料领域，更具体地，涉及一种多功能聚烯烃类泡棉片材及其制备方法。
技术介绍
近年来，智能手机、液晶电视、平板电脑、AR/VR设备等电子产品的设计越来越薄、越来越轻、显示屏幕的尺寸越来越大，这要求其使用的部件需要薄型化、轻量化，而且缓冲保护性能也要相应提高。因此对密封缓冲材料也要求薄型化、轻量化，期望其是0.3mm以下的薄层片材。另一方面，随着智能手持式电子产品的升级换代，包括新能源汽车和智能汽车的发展，终端产品模块越来越多，用电功耗大幅增加，因而出现严重的散热问题和电磁兼容问题；传统的辅材性能单一，不能满足新型产品设计需求。因此，需要开发一种新型的多功能的薄层片材，要求其同时具有如下性能：厚度低于0.3mm，质量轻，密封缓冲性能优良，具有高形状回复能力，高缓冲减震能力，能导热导电，并且电磁屏蔽效果较好。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种多功能泡棉片材及其制备方法，其目的在于，提供一种同时具有如下性能的聚烯烃类多功能泡棉片次：厚度低于0.3mm，质量轻，密封缓冲性能优良，具有高形状回复能力，高缓冲减震能力，能导热导电，并且电磁屏蔽效果较好，还提供了同时具有如上多种性能的泡棉片材的制备方法。本专利技术的泡棉片材能满足电子产品对辅材越来越高的要求。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种多功能泡棉片材，其厚度小于0.3mm，密度小于0.2g/cm3，沿厚度方向的通孔率为20％～60％，其孔径范围为100μm～500μm，在温度为70℃，压缩时间为22h的测试条件下，其压缩永久变形≤20％，25％压缩条件下，其应力≤6KPa，其最大压缩比≥85％；导热性能≥2W/m·K；导电性能≤50Ω/cm；电磁屏蔽效能≥30dB。进一步的，该片材表面附着有连续致密的镀层，以具有导热导电以及电磁屏蔽功能，镀层材质选自金、银、铜、镍、锡、氧化铟锡。进一步的，其材质为多孔交联聚烯烃材质。进一步的，其采用辐照交联发泡方式制备。进一步的，其材质中包括基体树脂、改性树脂和改性橡胶，基体树脂选自LLDPE、LDPE、MDPE、HDPE、EVA、EAA、EEA和PP，基体树脂具有极性官能团反应活性点，极性官能团选自胺基、酰胺基团和环氧基团，改性树脂包括增容剂和烯烃类热塑性弹性体，其中，增容剂选自马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝乙烯-丁烯共聚物、丙烯酸接枝聚乙烯、甲基丙烯酸酯接枝聚乙烯和醋酸乙烯酯接枝聚乙烯，烯烃类热塑性弹性体为EPR、非结晶PE、乙烯—醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物，改性橡胶选自乙丙橡胶和顺丁橡胶。按照本专利技术的另一方面，提供了一种制备如上所述多功能泡棉片材的方法，其包括如下步骤：S1：将原料进行造粒得到配方粒子，S2：将配方粒子进行挤片，挤出同时，进行一定的纵向拉伸和横向拉伸，纵向拉伸比为1.0～4.0，横向拉伸比为1.0～3.0，S3：采用电子束辐射交联，辐照交联的电子能量为0.5MeV～2.5MeV，S4：进行自由式发泡，发泡温度为160℃～400℃，S5：采用连续精密切割将基材厚度切割成小于其平均孔径的大小，泡棉片材厚度小于0.3mm，其在厚度方向呈蜂窝板状，其结构中具有沿厚度方向的通孔，其通孔率为20％～60％，S6：采用化学镀、磁控溅射或者电镀方式中的一种或者多种，将镀层材料附着在泡棉片材表面，形成多功能镀层。进一步的，所述镀层材料选自金、银、铜、镍、锡和氧化铟锡。进一步的，步骤S4中，发泡温度为200℃～350℃。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：本专利技术的多功能泡棉可做成卷材，卷材厚度低于0.3mm，质量轻，密封缓冲性能优良，具有高形状回复能力，高缓冲减震能力，能导热导电，并且电磁屏蔽效果较好，本专利技术的泡棉片材能满足电子产品对辅材越来越高的要求。聚烯烃类材质制备多功能泡棉集合缓冲减震、高压缩变形、低压缩永久形变、导热、全方位导电、电磁屏蔽等多种功能。其具有以上优越的性能，具有广泛用途，特别适合用于超薄型智能电子产品加工制造，如智能移动电话、智能手表手环、增强现实和虚拟现实等设备，并满足显示模组、集成线路模块和电池模块的缓冲、散热、EMI屏蔽等需求，以及电子产品的超薄封装与填隙。本专利技术的制备方法工艺巧妙精细，能较好的生产出本专利技术这种厚度极薄、功能齐全的泡棉卷材。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本专利技术公布了一种多功能超薄泡棉材料及其生产方法，该材料集合缓冲减震、高压缩变形、低压缩永久形变、导热、全方位导电、电磁屏蔽等多种功能。其厚度低于0.3mm，密度小于0.2g/cm3，沿厚度方向的通孔率为20％～60％，其孔径范围为100μm～500μm，在温度为70℃，压缩时间为22h的测试条件下，其压缩永久变形≤20％，25％压缩条件下，其应力≤6KPa，其最大压缩比≥85％；导热性能≥2W/m·K；导电性能≤50Ω/cm；电磁屏蔽效能≥30dB。本专利技术中，采用辐照交联聚烯烃发泡的方法生产基体材料，再用精密切割的方法将闭孔结构基材转变成z轴通孔结构，并减低材料厚度至0.3mm以下。再将通孔基材进行磁控溅射镀或化学镀，在表面形成连续均匀的无机物导电薄层，最后用电镀的方式将镀层厚度增加，得到具有多功能的泡棉材料。为满足以上要求，材料的基材采用多孔交联聚烯烃卷材，并用平面连续精密切割的方法，使闭孔基材加工成为Z轴方向通孔结构，再通过连续物理或化学沉积的加工方式，使通孔基材的表面附着连续的无机材料层，制成兼具缓冲减震、高压缩形变、导热(≥2W/m·K)、导电(≤50Ω/cm)、电磁屏蔽(≥30dB)性能的多功能材料。具体制造方法包括如下步骤：1、基材泡棉的制造基材泡棉的制造加工方式为辐照交联发泡。基材树脂的选择可以为LLDPE、LDPE、MDPE、HDPE、EVA、EAA、EEA、PP等聚烯烃类树脂，以上述一种或一种以上树脂为主。为保证基材后期的可镀性和和电镀均匀性，基体必须具有一定量的的极性基团反应活性点，并且成均匀分布，除选择EVA、EEA、EAA等带有极性基团的树脂组成共混体系外，也可以在树脂或共混体系中加入适量的带有极性官能团的反应性单体或由这种极性官能团单体聚合而成的低聚物，如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、丙烯酸、醋酸乙烯酯、烯丙基缩水酯及其相应的低聚物。其中，基体极性官能团对后期镀层结合度和连续性有一定影响，优选带有胺基、酰胺基团、环氧基团的树脂、低聚物或单体。为提高基体材料的柔性和高压缩比，可添加改性的烯烃类热塑性弹性体，优选以下几类：一类是硬质相为PP或PE，软质相为EPR，或非结晶PE；一类是硬质相为PE，软质相为乙烯—醋酸乙烯共聚物，或乙烯-丙烯酸乙酯共聚物；一类是硬质相通过金属离子结合形成交联点，软质相以PE非结晶为主的组成物。可添加改性的橡胶优选以下几种：乙丙橡胶或顺丁橡胶。为使多种树脂及化合物混合均匀，可添加极性单体接枝改性的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能泡棉片材，其特征在于，其厚度小于0.3mm，密度小于0.2g/cm

【技术特征摘要】
1.一种多功能泡棉片材，其特征在于，其厚度小于0.3mm，密度小于0.2g/cm3，沿厚度方向的通孔率为20％～60％，其孔径范围为100μm～500μm，在温度为70℃，压缩时间为22h的测试条件下，其压缩永久变形≤20％，25％压缩条件下，其应力≤6Kpa；其最大压缩比≥85％；导热性能≥2W/m·K；导电性能≤50Ω/cm；电磁屏蔽效能≥30dB。2.如权利要求1所述的一种多功能泡棉片材，其特征在于，该片材表面附着有连续致密的镀层，以具有导热导电以及电磁屏蔽功能，镀层材质选自金、银、铜、镍、锡、氧化铟锡。3.如权利要求2所述的一种多功能泡棉片材，其特征在于，其材质为多孔交联聚烯烃材质。4.如权利要求3所述的一种多功能泡棉片材，其特征在于，其采用辐照交联发泡方式制备。5.如权利要求4所述的一种多功能泡棉片材，其特征在于，其材质中包括基体树脂、改性树脂和改性橡胶，基体树脂选自LLDPE、LDPE、MDPE、HDPE、EVA、EAA、EEA和PP，基体树脂具有极性官能团反应活性点，极性官能团选自胺基、酰胺基团和环氧基团，改性树脂包括增容剂和烯烃类热塑性弹性体，其中，增容剂选自马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝乙烯-丁烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭可锐，魏琼，
申请(专利权)人：湖北祥源新材科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42