一种轻质、安全的导电薄膜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种轻质、安全的导电薄膜。该导电薄膜主要包括五层：高分子柔性导电复合材料基体层，上下表面的导电层以及基体层与导电层之间的增强层。本实用新型专利技术增强层有效增强了基体层与导电层之间的结合力，使得导电薄膜在应用过程中不易产生导电层分离。基体层中添加导电剂，导电剂有效提高了增强层与PTC基体层的结合力。与常用的金属箔材相比，该导电薄膜不仅减薄了厚度，减少金属用量，实现电子产品的轻量化，降低产品的材料成本，还有效提高了导电薄膜的柔韧性和机械强度，高分子柔性导电复合材料基体层的正温度敏感效应能够在电子产品内部温度上升时，电阻突增，有效切断电路，阻止热量的继续产生，从而有效提高电子产品的安全性。子产品的安全性。子产品的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种轻质、安全的导电薄膜


[0001]本技术涉及导电材料及电子产品安全
，具体涉及一种轻质、安全的导电薄膜。

技术介绍

[0002]随着当前社会发展和技术进步，电子产品的使用越来越普遍，电子产品中经常使用的导电箔材包括金属铜箔、金属铝箔、金属银箔等，导电性良好但是价格昂贵并且质量较大，影响最终电子产品的轻量化，电子产品的安全性也是人们关注的重点，现在的电子产品在追求质量减轻的前提下还想要保持电子产品长时间的续航能力，导致产品处于不稳定的状态，普通的金属箔材无法有效保证电子产品的安全性能。
[0003]电子产品中金属导电箔材的质量占比为20％左右，常用的金属铜箔、金属铝箔、金属银箔等材料，厚度及其质量较大，并且材料成本高，严重制约了电子产品轻量化的需求并提升了电子产品原材料成本。
[0004]近年来，为了提高电子产品的安全性，研究者们在产品金属导电箔材上串联了具有正温度敏感系数特征的(PTC)元件，用来控制电子产品导电箔材表面温度的升高。当温度升高时，PTC元件电阻迅速增大，切断电流，从而阻止热量的继续产生，达到保护电子产品的目的。但是，由于电子产品内部的传热速度较慢，并不能很快的对其实际温度作出响应，使得PTC元件不能在热失控之前就很好的起到保护作用。

技术实现思路

[0005]针对现有电子产品技术和安全的考虑，本技术的目的在于提供一种轻质、安全的导电薄膜，用来取代原有的金属箔材，本技术的导电薄膜轻质、柔性且具有正温度敏感效应(PTC)，所述导电薄膜中PTC基体表面镀有金属层，并且基体层与金属层之间增加了一层增强层，增强了导电金属层与基体层之间的结合力。将具有PTC效应的轻质、柔性高分子导电薄膜用在电子产品内部，与电极材料直接接触，能够快速有效的对电子产品内部的温度进行响应，有效阻止热失控的继续发生。
[0006]为达到此目的，本技术采用以下技术方案：
[0007]本技术提供一种轻质、安全的导电薄膜，其特征在于，所述导电薄膜包括PTC基体层，基体层上下面的金属导电层以及基体层与导电层之间的增强层。
[0008]本技术中，所述PTC基体层为高分子柔性导电复合材料，包括聚合物和导电剂，聚合物的质量百分比50％
‑
90％，导电剂的质量百分比为10％
‑
50％，PTC基体层具有正温度敏感系数(PTC)效应，其电阻率会在100
‑
200℃区间内发生突变，迅速增大102‑
108数量级。
[0009]优选地，所述PTC基体层厚度为2
‑
20μm，优选为4
‑
12μm。
[0010]优选地，所述PTC基体层的合成方式包括涂布、共挤形成片材后拉伸、流延成型后拉伸、吹塑后拉伸中的至少一种。
[0011]优选地，所述聚合物包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚苯乙烯(PS)、环氧树脂中的至少一种。
[0012]优选地，所述导电剂包括金属导电材料、碳基导电材料中的至少一种。
[0013]优选地，所述金属导电材料包括铜、铝、镍、钛、银以及其中两种以上的金属合金中的至少一种。
[0014]优选地，所述碳基导电材料包括碳黑(CB)、碳纤维(CF)、碳纳米管(CNTs)、碳球、石墨和新型石墨烯中的至少一种。
[0015]本技术中，所述导电层为金属导电层。
[0016]优选地，所述金属导电层包括铜、铝、镍、锌、钛、银中的至少一种。
[0017]优选地，每一层金属导电层的厚度为0.5～5μm,进一步优选为1～3μm。
[0018]本技术中，所述基体层与导电层之间的增强层为金属或金属合金。
[0019]优选地，所述金属增强层包括锌、锡、镍中的至少一种。
[0020]优选地，所述增强层的厚度为5
‑
500nm，进一步优选为10
‑
200nm。
[0021]本技术中，所述导电薄膜的制备方法为：1)合成PTC基体层；2)对基体层进行表面处理，去除表面的污染物和氧化物并进行一定物理化学改性，提高表面附着力；3)在基体层材料上制备一层增强层；4)在制备好增强层的基体上制备金属层。
[0022]优选地，所述表面处理的方法包括、等离子处理、离子注入、离子镀、激光表面处理中的至少一种。
[0023]优选地，所述在基体层上制备一层增强层的方法包括真空蒸镀法、电子束蒸发法、电镀、磁控溅射中的至少一种。
[0024]优选地，所述在制备好增强层的基体上制备金属层的方法包括机械棍轧、胶水涂布、气相沉积法、电镀中的至少一种。
[0025]优选地，所述气相沉积法包括真空蒸镀法、电子束蒸发法、热蒸发法、磁控溅射法中的至少一种。
[0026]本技术方案具有以下有益效果：
[0027]与现有的技术相比，本技术的导电薄膜轻质、柔性且具有正温度敏感效应(PTC)，本技术提供的导电薄膜通过一种简单且易大规模化的技术在具有正温度敏感(PTC)效应的高分子导电复合柔性材料的两面沉积一层金属导电层，并且在基体层与导电层之间增加了一层增强层，有效增强了基体层与导电层之间的结合力，使得导电薄膜在应用过程中不易产生导电层分离。基体层中包括导电剂，导电剂选用金属材料或者导电碳材料，较薄的中间层金属及金属合金与PTC基体层中的金属材料或碳材料的结合力相比于金属材料直接与高分子材料之间的结合力大大增强，基体层增加金属导电剂后，与中间层的结合力增强约15％，增加碳材料导电剂后，与中间层的结合力增强约10％。将该导电薄膜应用于电子产品内部，不仅减薄了金属箔材厚度，还减少了金属用量，实现电子产品的轻量化，降低电子产品的材料成本，有效提高了导电薄膜的柔韧性和机械强度，还可以实现大规模商业化生产，另外，所述具有正温度敏感(PTC)效应的高分子柔性导电复合材料的电阻会在100℃
‑
200℃区间内发生突变，迅速增大102‑
108数量级。室温下高分子导电复合柔性材料导电率较好，两端的金属层无需太厚即可满足和金属箔材相当的导电率，且具有很好的柔
韧性，还能够在电子产品内部热失控，内部温度升高时大大提高电阻率，有效切断电路，保证电子产品的安全性。
附图说明
[0028]图1是本技术导电薄膜的结构示意图。
[0029]其中，1
‑
基体层，2
‑
增强层，3
‑
导电层。
具体实施方式
[0030]下面对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻质、安全的导电薄膜，其特征在于，所述导电薄膜包括高分子柔性导电复合材料基体层，基体层上下面的金属导电层，以及基体层与导电层之间的增强层，其中，增强层增强了金属导电层与基体层之间的结合力。2.根据权利要求1所述的导电薄膜，其特征在于，所述基体层为高分子柔性导电复合材料，其厚度在2
‑
20μm，具有正温度敏感系数(PTC)效应，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴明忠，严超，黄云辉，伽龙，焦鑫鹏，
申请(专利权)人：浙江长宇新材料股份有限公司，
类型：新型
国别省市：