导电混合聚合物材料制造技术

文中描述了一种导电混合聚合物材料(10)。所述导电混合聚合物材料(10)包括按重量占0.01％到1％的碳纳米颗粒(12)、按重量占1％到10％的导电聚合材料(14)、1％到20％的具有金属表面的导电纤维(16)以及按重量占69％或更高的非导电聚合基底材料(18)。碳纳米颗粒(12)可以是碳纳米管、石墨纳米颗粒、石墨烯纳米颗粒和/或富勒烯纳米颗粒。导电聚合材料(14)可以是本征导电聚合物、自由基聚合物或者电活性聚合物。具有金属表面的导电纤维(16)可以是不锈钢纤维、镀金属碳纤维或金属纳米线。非导电聚合基底材料(18)可以选自在‑40℃和125℃之间的温度下为柔韧的材料或者在该温度范围内为刚性的材料。混合聚合物材料(10)可以用于为电组件的线缆或外壳提供EMI屏蔽。

Conductive hybrid polymer materials

A conductive hybrid polymer material (10) is described in this paper. The conductive mixed polymer material (10) comprises carbon nanoparticles (12) of 0.01% to 1% by weight, conductive polymer materials (14) of 1% to 10% by weight, conductive fibers (16) of 1% to 20% with metal surface and non-conductive polymer substrate materials (18) of 69% or higher by weight. Carbon nanoparticles (12) may be carbon nanotubes, graphite nanoparticles, graphene nanoparticles and/or fullerene nanoparticles. Conductive polymeric materials (14) can be intrinsic conducting polymers, free radical polymers or electroactive polymers. A conductive fiber (16) having a metal surface may be a stainless steel fiber, a metal-plated carbon fiber or a metal nanowire. Non-conductive polymeric substrate materials (18) can be selected from materials that are flexible at temperatures between 1089 The hybrid polymer material (10) can be used to provide EMI shielding for cables or shells of electrical components.

【技术实现步骤摘要】
导电混合聚合物材料相关申请的交叉引用本申请要求2017年4月18日提交的美国专利申请No.15/490249的优先权的权益。
本专利技术总体上涉及一种导电聚合物材料，并且更具体而言涉及一种导电的混合聚合物材料。
技术介绍
导电聚合物材料越来越多地代替金属材料用于电磁干扰(EMI)屏蔽、射频干扰(RFI)屏蔽和静电放电ESD保护。典型地，金属屏蔽件增加了零件总数，需要额外的制造步骤来组装，并且增加了成品的重量。将导电聚合物用于EMI、RFI和EDS屏蔽提供了重量减轻、减少的制造步骤(并且因此减少的成本)和更高的设计自由度。如图1所示，导电聚合物1具有嵌入在非导电聚合物基质3中的导电填充材料2，例如，金属纤维。这些导电聚合物提供良好的贯穿平面导电性，但是具有高表面电阻。对于屏蔽应用而言，必须将电荷从内部导电填充材料转移到与导电聚合物材料的表面连接的地，而高表面电阻则妨碍该转移。有办法建立通往导电聚合物的表面的低电阻路径，但是其增加了制造过程的复杂度，并且因而增加了成本。此外，由于导电填料颗粒之间的互连的低百分比，导电聚合物的导电效率低。在给定所并入的金属的量的情况下，电阻值比内部实际的金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导电混合聚合物材料(10)，包括：按重量占0.01％到0.2％的碳纳米颗粒(12)；按重量占1％到10％的导电聚合材料(14)；按重量占11％到20％的具有金属表面的导电纤维(16)；以及按重量占69％或更高的非导电聚合材料(18)。

【技术特征摘要】
2017.04.18 US 15/490,2491.一种导电混合聚合物材料(10)，包括：按重量占0.01％到0.2％的碳纳米颗粒(12)；按重量占1％到10％的导电聚合材料(14)；按重量占11％到20％的具有金属表面的导电纤维(16)；以及按重量占69％或更高的非导电聚合材料(18)。2.根据权利要求1所述的混合聚合物材料(10)，其中，所述碳纳米颗粒(12)选自由碳纳米管、石墨纳米颗粒、石墨烯纳米颗粒和富勒烯纳米颗粒组成的组。3.根据权利要求1所述的混合聚合物材料(10)，其中，所述导电聚合材料(14)选自由本征导电聚合物、自由基聚合物和电活性聚合物组成的组。4.根据权利要求3所述的混合聚合物材料(10)，其中，所述本征导电聚合物选自由polylanine、3,4-乙烯二氧噻吩、3,4-乙烯二氧噻吩聚苯乙烯磺酸盐和4,4-环戊二烯并二噻吩组成的组。5.根据权利要求1所述的混合聚合物材料(10)，其中，具有金属表面的所述导电纤维(16)选自由不锈钢纤维、镀金属碳纤维和金属纳米线组成的组。6.根据权利要求1所述的混合聚合物材料(10)，其中，所述非导电聚合材料(18)选自由聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯组成的组。7.根据权利要求6所述的混合聚合物材料(10)，其中，所述混合聚合物材料(10)在-40℃和125℃之间的温度下是大体上柔韧的。8.一种线缆组件(100)，包括：线缆(102)；以及根据权利要求6所述的混合聚合物材料(10)，其围绕所述线缆(102)。9.根据权利要求1所述的混合聚合物材料(10)，其中，所述非导电聚合材料(18)选自由丙烯酸树脂、聚酯纤维、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和聚酰胺组成的组。10.根据权利要求9所述的混合聚合物材料(10)，其中，所述混合聚合物材...

【专利技术属性】
技术研发人员：Z·J·里士满，E·鲁比诺，A·什里瓦斯塔瓦，
申请(专利权)人：德尔福技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US