一种碳纳米球填充的双固化导电胶带的制备方法及其在电磁屏蔽胶带中的应用技术

本发明专利技术提供一种碳纳米球填充的双固化导电胶带的制备方法及其在电磁屏蔽胶带中的应用，将异冰片基丙烯酸酯、丙烯酸和丙烯酸异辛酯加入N‑乙烯基吡咯烷酮中，搅拌分散均匀，在避光环境下，加入光引发剂，继续搅拌，得到丙烯酸酯前驱体聚合物，在避光环境下，将含碳纳米球和引发剂溶液和丙烯酸酯前驱体聚合物混合，加热搅拌预反应，再加入引发剂继续反应，得到碳纳米球改性的聚丙烯酸酯压敏胶；将PET薄膜充分浸渍于碳纳米球改性的聚丙烯酸酯压敏胶中，提拉取出，然后紫外线光照射固化，得到碳纳米球填充的双固化导电胶带，最后将含有离型膜、碳纳米球填充的双固化双面导电胶带、铜箔和纳米碳层制备成导电性、机械化学稳定性俱佳的电磁屏蔽胶带。

Preparation of a double curing conductive tape filled with carbon nanospheres and its application in electromagnetic shielding tape

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米球填充的双固化导电胶带的制备方法及其在电磁屏蔽胶带中的应用
本专利技术属于电磁屏蔽胶带
，具体涉及一种碳纳米球填充的双固化导电胶带的制备方法及其在电磁屏蔽胶带中的应用。
技术介绍
碳材料分为无定形碳、碳纳米管、石墨、碳纳米线、碳纳米球等，具有资源丰富、成本低、易加工、无毒、比表面积高、导电性好、化学稳定性好等优点，是制备电磁屏蔽涂层的优质填料。电磁屏蔽是指当电磁波传播至由电磁屏蔽材料制成的屏蔽区域时，屏蔽材料可将其反射、吸收和衰减，同时使区域内的电磁场不泄漏的现象。通过将碳材料附着于聚合物基体或者表面，而赋予聚合物电磁屏蔽的性能。中国专利CN109734448A公开的一种碳气凝胶基电磁屏蔽材料的制备方法，将间苯二酚溶液中加入甲醛溶液，搅拌，然后，加入无水碳酸钠和去离子水，搅拌，得到反应溶液，将反应溶液加热充分凝胶、老化，得到湿凝胶，然后将湿凝胶加入铁盐溶液中，充分浸渍，置于装有新鲜丙酮的容器中进行溶剂交换，经超临界二氧化碳干燥得到气凝胶，碳化，得到碳气凝胶基电磁屏蔽材料。中国专利CN109628006A公开的一种碳纳米管基电磁屏蔽材料、胶带及其制作方法，该碳纳米管基电磁屏蔽胶带，包括依次层叠的屏蔽功能层、黏胶层和离型层，其中屏蔽功能层包括层叠设置的2-10个电导率为104-106S/m的碳纳米管薄膜，且其中至少两个碳纳米管薄膜之间的间距为20～100μm，采用加压法或模具法对两个以上的碳纳米管薄膜进行压合处理，形成屏蔽功能层。该方法以高导电碳纳米管薄膜替换传统的金属基屏蔽层，解决现在屏蔽薄膜中金属的问题，提高屏蔽胶带的适应性和功能稳定性，简化屏蔽胶带结构，且厚度薄，可实现15MHz-18GHz超宽频段电磁屏蔽作用。但是通常碳材料的分散性较差，容易团聚，而且表面呈惰性，因此，很难在聚合物基体或者表面均匀分散并形成较强的结合力。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种碳纳米球填充的双固化导电胶带的制备方法及其在电磁屏蔽胶带中的应用，本专利技术将溶液聚合法与紫外光固化技术相结合，利用提拉工艺，将双面导电胶带表面含有碳纳米球阵列，以制备得到导电性能和粘附性优异的导电胶带，然后将导电胶带与铜箔和离型膜覆合制备得到形成到电磁屏蔽效果优异的电磁屏蔽胶带。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种碳纳米球填充的双固化导电胶带的制备方法，包括以下步骤：(1)将碳纳米球加入N-乙烯基吡咯烷酮中，搅拌均匀分散，加入偶氮二异丁腈引发剂，继续搅拌均匀，得到碳纳米球引发剂溶液；(2)将异冰片基丙烯酸酯、丙烯酸和丙烯酸异辛酯加入N-乙烯基吡咯烷酮中，搅拌均匀，在避光环境下，加入2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基磷酸乙酯光引发剂，继续搅拌，得到丙烯酸酯前驱体聚合物；(3)在避光环境下，将步骤(1)制备的碳纳米球引发剂溶液和步骤(2)制备的丙烯酸酯前驱体聚合物混合，加热搅拌预反应，再加入偶氮二异丁腈引发剂继续反应，得到碳纳米球改性的聚丙烯酸酯压敏胶；(4)将PET薄膜充分浸渍于步骤(3)制备的碳纳米球改性的聚丙烯酸酯压敏胶中，提拉取出，然后紫外线光照射固化，得到碳纳米球填充的双固化双面导电胶带。作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，碳纳米球引发剂溶液中碳纳米球的含量为5-10mg/mL，碳纳米球的粒径为0.01-0.1μm。作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，异冰片基丙烯酸酯、丙烯酸和丙烯酸异辛酯的质量比为2-3:4:1。作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，光引发剂的用量占中异冰片基丙烯酸酯质量的1-2wt％。作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，加热搅拌的温度为60-70℃，时间为30-45min，继续反应的时间为5-6h。作为上述技术方案的优选，所述步骤(4)中，提拉取出的速率为1-2cm/min。作为上述技术方案的优选，所述步骤(4)中，紫外线光照射固化的光强为100-150mW/cm2,距离为5cm，时间为5-10min。作为上述技术方案的优选，所述步骤(4)中，碳纳米球填充的双固化导电胶带的表面压敏胶的厚度为20-50μm。本专利技术还提供所述的一种碳纳米球填充的双固化导电胶带在电磁屏蔽胶带中的应用，其特征在于，所述电磁屏蔽胶带中含有离型膜、碳纳米球填充的双固化双面导电胶带、纳米碳层和铜箔。作为上述技术方案的优选，所述电磁屏蔽胶带中含有纳米碳层。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术制备的碳纳米球填充的双固化双面导电胶带是由PET膜和碳纳米球改性的聚丙烯酸酯双固化压敏胶构成，纳米碳球是一种新型碳材料，具有良好的导电性和化学稳定性，而且将溶液聚合法与紫外光固化技术相结合，并在制备工艺中将纳米碳球均匀分布其中，以制备得到机械性和导电性俱佳的聚丙烯酸酯压敏胶，本专利技术先将纳米碳球分布到单体中，搅拌均匀后，加热预聚合将纳米碳球先固定其中，然后通过提拉工艺将压敏胶附着于PET膜表面，通过提拉工艺，促使压敏胶中的纳米碳球规律排列形成规整的阵列结构，然后通过紫外光固化工艺，将阵列结构固定下来，以利于提高双面导电胶带的导电性能。(2)本专利技术制备的电磁屏蔽胶带中含有离型膜、碳纳米球填充的双固化双面导电胶带、铜箔和纳米碳层，通过将离型膜、碳纳米球填充的双固化双面导电胶带、铜箔和纳米碳层合理配置可制备得到结构稳定、粘附性好、化学稳定和电磁屏蔽效果优异的电磁屏蔽胶带，且本专利技术优选碳纳米球填充的双固化双面导电胶带的数量为3层及以上，铜箔的数量为2层及以上，有利于制备得到性能优异的电磁屏蔽胶带。具体实施方式下面将结合具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。实施例1：(1)将粒径为0.02μm的碳纳米球加入N-乙烯基吡咯烷酮中，搅拌分数均匀，加入偶氮二异丁腈引发剂，继续搅拌均匀，得到碳纳米球引发剂溶液，其中碳纳米球引发剂溶液中碳纳米球的含量为5mg/mL。(2)将质量比为2:4:1的异冰片基丙烯酸酯、丙烯酸和丙烯酸异辛酯加入N-乙烯基吡咯烷酮中，搅拌均匀，在避光环境下，按照光引发剂的用量占中异冰片基丙烯酸酯质量的1wt％，加入2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基磷酸乙酯光引发剂，继续搅拌，得到丙烯酸酯前驱体聚合物。(3)在避光环境下，按照碳纳米球与丙烯酸酯前驱体聚合物的质量比为1:8，将碳纳米球引发剂溶液和丙烯酸酯前驱体聚合物混合，在60℃下加热搅拌预反应30min，再加入偶氮二异丁腈引发剂继续反应5h，得到碳纳米球改性的聚丙烯酸酯压敏胶。(4)将PET薄膜充分浸渍于碳纳米球改性的聚丙烯酸酯压敏胶中，按照1cm/min的速率提拉取出，然后在100mW/cm2的强度下，在距离光源5cm处紫外线光照射固化5min，得到碳纳米球填充的双固化双面导电胶带，其中，碳纳米球填充的双固化双面导电胶带的表面压敏胶的厚度为45μm。实施例2：(1)将粒径为0.04μm的碳纳米球加入N-乙烯基吡咯烷酮中，搅拌分散均匀，加入偶氮二异丁腈引发剂，继续搅拌均匀，得到碳纳米球引发剂溶液，其中碳纳米球引发剂溶液中碳纳米球的含量为10mg/mL。(2)将质量比为3:4:1的异冰片基丙烯酸酯、丙烯酸和丙烯酸异辛酯加入N-乙烯基吡咯烷酮中，搅拌均匀，在避光环境下，按照光引发剂的用量占本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纳米球填充的双固化双面导电胶带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将碳纳米球加入N‑乙烯基吡咯烷酮中，搅拌分散均匀，加入偶氮二异丁腈引发剂，继续搅拌均匀，得到碳纳米球引发剂溶液；(2)将异冰片基丙烯酸酯、丙烯酸和丙烯酸异辛酯加入N‑乙烯基吡咯烷酮中，搅拌均匀，在避光环境下，加入2,4,6‑三甲基苯甲酰基苯基磷酸乙酯光引发剂，继续搅拌，得到丙烯酸酯前驱体聚合物；(3)在避光环境下，将步骤(1)制备的碳纳米球引发剂溶液和步骤(2)制备的丙烯酸酯前驱体聚合物混合，加热搅拌预反应，再加入偶氮二异丁腈引发剂继续反应，得到碳纳米球改性的聚丙烯酸酯压敏胶；(4)将PET薄膜充分浸渍于步骤(3)制备的碳纳米球改性的聚丙烯酸酯压敏胶中，提拉取出，然后紫外线光照射固化，得到碳纳米球填充的双固化双面导电胶带。

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米球填充的双固化双面导电胶带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将碳纳米球加入N-乙烯基吡咯烷酮中，搅拌分散均匀，加入偶氮二异丁腈引发剂，继续搅拌均匀，得到碳纳米球引发剂溶液；(2)将异冰片基丙烯酸酯、丙烯酸和丙烯酸异辛酯加入N-乙烯基吡咯烷酮中，搅拌均匀，在避光环境下，加入2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基磷酸乙酯光引发剂，继续搅拌，得到丙烯酸酯前驱体聚合物；(3)在避光环境下，将步骤(1)制备的碳纳米球引发剂溶液和步骤(2)制备的丙烯酸酯前驱体聚合物混合，加热搅拌预反应，再加入偶氮二异丁腈引发剂继续反应，得到碳纳米球改性的聚丙烯酸酯压敏胶；(4)将PET薄膜充分浸渍于步骤(3)制备的碳纳米球改性的聚丙烯酸酯压敏胶中，提拉取出，然后紫外线光照射固化，得到碳纳米球填充的双固化双面导电胶带。2.根据权利要求1所述的一种碳纳米球填充的双固化双面导电胶带的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，碳纳米球引发剂溶液中碳纳米球的含量为5-10mg/mL，碳纳米球的粒径为0.01-0.1μm。3.根据权利要求1所述的一种碳纳米球填充的双固化双面导电胶带的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，异冰片基丙烯酸酯、丙烯酸和丙烯酸异辛酯的质量比为2-3:4:1。4.根据权利要求1所述的一种碳纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兵，谢伟峡，
申请(专利权)人：江西蓝海芯科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36