一种外覆金属导电层的聚酰亚胺膜及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种外覆金属导电层的聚酰亚胺膜及其制造方法。其具有聚酰亚胺绝缘层和金属导电层，其特征在于所述聚酰亚胺绝缘层和金属导电层之间为起双向粘接作用的中间粘接层，该中间粘接层的主要成分为聚酰亚胺，其中掺混有石墨、导电炭黑、硅烷偶联剂、固镍银剂、导电涂料导电度增进剂和流平剂；所述中间过渡层以重量百分比计各组分的含量为：聚酰亚胺３５～５０％、石墨３～１２．５％、导电炭黑３～１２．５％、硅烷偶联剂０．６～６％、固镍银剂２～１０％、导电涂料导电度增进剂４～１６％和流平剂２～１０％。其制造包括涂敷、烘干、固化定型及抛光等步骤。该外覆金属导电层的聚酰亚胺膜可广泛应用于特殊用途的电子电器、电磁屏蔽、电磁辐射和输变电工程的保护装置等高科技领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及防雷击和电磁屏蔽等
，具体而言，是一种外覆金属导电层的聚 酰亚胺膜及其制造方法，该外覆金属导电层的聚酰亚胺膜可广泛应用于高科技领域，例 如特殊用途的电子电器、电磁屏蔽、电磁辐射和输变电工程的保护装置。
技术介绍
近几年来，人们对各种绝缘材料及其外覆超低电阻金属导电层进行了研究，从粘接 力、耐高温、耐辐射、耐大气候性、耐暴晒等各种苛'刻要求中，聚酰亚胺是极少数可用 材料之一，从性价比考量，聚酰亚胺又是最好的这类绝缘材料。最初，聚酰亚胺外覆金 属导电层主要应用于柔性电路基板、柔性布线板等，这种板材通常是使用环氧类粘合剂 将金属箔(主要是铜箔)粘贴于聚酰亚胺柔性基板上而得。由于粘合剂的使用会产生热 稳定性差等一些问题，故又发展了一些新的技术，如通过真空蒸镀、阴极真空喷镀、离 子镀等技术在聚酰亚胺层上直接形成金属层。但这类方法对设备要求高，价格也贵，大 件镀膜尤为困难，且形成的薄膜存在金属与聚酰亚胺之间的结合强度不高，容易剥落等 问题。后来的研究发现，由于聚酰亚胺(PI)具有极优异的耐高温和高电压下的绝缘性， 在它的表面覆以超低电阻的金属材料层(电阻<2乂1040=后，其还可广泛应用于高科 技领域，例如特殊用途的电子电器、电磁屏蔽、电磁辐射和输变电工程的保护装置，以 及用于绝缘避雷技术方面的防雷击等。但外覆金属导电层的聚酰亚胺膜的结构及制造方 法基本沿用了之前的技术，除此之外，也有人尝试用导电的低电阻浆料来制造，但由于 其烧成温度大多在700°C以上，PI绝缘层不能承受而发生分解。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种热稳定性好且金属导 电层与聚酰亚胺之间的结合强度高的外覆金属导电层的聚酰亚胺膜，同时还提供一种该 膜的制造方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为本专利技术外覆金属导电层的聚酰亚胺膜，具有聚酰亚胺绝缘层和金属导电层，其特征在于所述聚酰亚胺绝缘层和金属导电层之间为起双向粘接作用的中间粘接层，该中间粘 接层的主要成分为聚酰亚胺，其中掺混有石墨、导电炭黑、硅垸偶联剂、固镍银剂、导 电涂料导电度增进剂和流平剂；所述中间过渡层以重量百分比计各组分的含量为聚酰 亚胺35 50%、石墨3 12.5%、导电炭黑3~12.5%、硅烷偶联剂0.6~6%、固镍银剂2~10%、 导电涂料导电度增进剂4~16%和流平剂2~10%。中间粘接层中，石墨、导电炭黑主要起 改善金属导电层导电性的作用，其次起到调色作用；硅烷偶联剂主要用于提高中间粘接 层的双向粘接作用；固镍银剂、导电涂料导电度增进剂用于改善金属粉在中间粘接层上 的附着能力及均匀程度并提高金属导电层的导电性。所述聚酰亚胺绝缘层的厚度为20~250微米。所述中间粘接层的厚度为5~15微米。所述金属导电层的厚度为10~30微米，且其表面电阻小于或等于2X1(T40。 所述金属导电层的材料选自Ni、 Cr、 Ag、 Mn、 Sn、 Cu中的一种或两种，且为粒 径小于38微米的超细金属粉末。本专利技术外覆金属导电层的聚酰亚胺膜的制造方法，其特征在于包括以下步骤1) 、将分子量为25~35万的聚酰胺酸涂覆到金属制件上，涂覆好聚酰胺酸的制件移 入加热炉或烘道中进行酰亚胺化，起始温度6(TC，逐步升温至最终温度25(TC，冷却后 得到聚酰亚胺绝缘层，经直流电压耐压测试，在额定的设计值(如通常》10kv)内不击 穿的为合格；聚酰胺酸通常由均苯四甲酸酑和二胺合成，涂覆方法可采用喷涂、浸涂或 流运等方法；2) 、根据中间粘接层的组成，将聚酰胺酸或聚酰胺酰亚胺PAI、石墨、导电炭黑、 硅垸偶联剂、固镍银剂、导电涂料导电度增进剂及流平剂混入溶剂中配置成中间粘接层 涂料；溶剂由聚乙烯吡咯烷酮和二甲基乙酰胺混配而成，其中聚乙烯吡咯垸酮的用量为 涂料总重的5~15%， 二甲基乙酰胺的用量为涂料总重的35-50%;3) 、在耐压测试合格的聚酰亚胺绝缘层表面涂覆上述中间粘接层涂料，并自然干燥 或低温烘干；涂覆方法可采用喷涂，也可以用浸涂；4) 、在干燥后的中间粘接层表面，用粉末喷涂的方法涂覆超细金属粉末，使金属粉 末粘附在中间粘接层上，然后移入加热炉以5'C/min的升温速度，升温至250 35(TC的 温度下固化定型，取出冷却后用布轮抛光。所述的金属制件的材质为不锈钢、铝或镀铬铁。至于金属制件的形状，完全依据需 要而定，可为圆球形、圆柱形、平板等任意形状。与现有技术相比，由于本专利技术中间粘接层不仅能与聚酰亚胺绝缘层牢固的粘接还能 与金属粉牢固粘接，因而所获的外覆金属导电层的聚酰亚胺膜热稳定性好且金属与聚酰 亚胺之间的结合强度高，金属导电层不易损坏失效；中间粘接层中添加有适量的固镍银 剂、导电涂料导电度增进剂等，可有效改善金属导电层的导电性；而且，金属导电层平滑、金属光泽强，具有很低的电阻(2《X104Q)。本专利技术外覆金属导电层的聚酰亚胺 膜还具有耐高温(可在30(TC以内长期使用)，在自然环境中耐候性好，耐暴晒，使用寿 命长等优点。本专利技术方法则具有工艺简单、对设备要求低、生产成本低、易于大规模工 业化生产、可用于大件镀膜等优点。附图说明图1为本专利技术应用实施例的结构示意图。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。 本专利技术实施例中所用到的以下材料的来源及基本情况介绍-一. 硅垸偶联剂型号A1100 (或KH-550，指的是同一个品种)生产厂家南京曙光化工集团有限公司二. 流平剂型号SA910成份含硅生产厂家上海红人贸易有限公司三. 静电涂料导电度增进剂522: 组成胺盐化合物外观黄色澄清液体 不挥发份30±2% 溶剂异丁醇 比重0.92 闪点40°C 特性与优点1、 522可用来调整涂料于静电涂装之导电性，适量添加不影响涂膜之性质。2、 522可使用于各类溶剂型涂料系统。3、 添加522不影响密着性，黄变性与粘度安定性。 适用范围静电涂料空干涂料、醇酸烘漆、丙烯酸烘漆。添加量与使用方法对全量0.2 2.0% ，依所需导电度与溶剂系统的极性而定。522在涂料制造的任 何过程均可添加，只要分散均匀即可。若涂料中含有大量的低极性溶剂如二甲苯或油漆 溶剂时，可将522先以1 2倍的异丁醇稀释再行添加，以确保其溶解性与降低电阻效 果。生产厂家广东省佛山市顺德添一化学材料有限公司四.JSW固银剂1、 成份为不含聚硅氧垸高分子化合物2、 物理指标外观无色至微黄澄清液体 不挥发份60 ± 2% 溶剂二甲苯 比重0.96 闪点28 °C3、 性能1) JSW用于增加涂膜对金属及某些塑胶底材的密着剂2) JSW对提高铝银浆在涂料、油墨中的粘结性，使铝粉不易脱落3) 可增加漆膜的韧性和抗冲击性能4 )相溶性好，可增加涂膜光泽，可增加涂膜耐候性4、 适用范围烘烤涂料，丙烯酸自干涂料5、 添加量及使用方法 对全量的1.0~5.0%,加入主漆中6、 生产厂家广东省佛山市顺德添一化学材料有限公司实施例1由均苯四甲酸酐和二胺合成的分子量为25 35万的聚酰胺酸(固含量15wtM)，用 静电喷涂的方法涂覆在0146mm的不锈钢球上，在得到均匀的胶层后放入加热炉中进行 酰亚胺化，起始温度6(TC，逐步升温至25(TC，冷却后得到聚酰亚胺绝缘层，厚度测定 80微米，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外覆金属导电层的聚酰亚胺膜，具有聚酰亚胺绝缘层和金属导电层，其特征在于所述聚酰亚胺绝缘层和金属导电层之间为起双向粘接作用的中间粘接层，该中间粘接层的主要成分为聚酰亚胺，其中掺混有石墨、导电炭黑、硅烷偶联剂、固镍银剂、导电涂料导电度增进剂和流平剂；所述中间过渡层以重量百分比计各组分的含量为：聚酰亚胺３５～５０％、石墨３～１２．５％、导电炭黑３～１２．５％、硅烷偶联剂０．６～６％、固镍银剂２～１０％、导电涂料导电度增进剂４～１６％和流平剂２～１０％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋鸣，
申请(专利权)人：陈贤斌，
类型：发明
国别省市：97[中国|宁波]