[发明专利]一种碳系聚氨酯基电阻膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明创造涉及一种电子材料，特别涉及一种碳系聚氨酯基电阻膜及其制备方法。

背景技术

导电高分子材料作为新型功能材料已被广泛用于抗静电、半导体、电磁屏蔽和吸收、导电电极、自动控制和正温度系数材料等方面，其市场需求量正不断增大。

复合型导电高分子材料是将高分子材料与导电填料相混合并经成型加工而成，导电填料包括金属系填料及碳系填料。碳系导电材料与金属系导电材料相比电阻率偏高，但较常用的金属系导电材料银、铜、镍等便宜得多，而且化学稳定性好，对于电磁波的反射小，相对于金属系导电材料具有特殊的应用领域。

目前市场上普通的碳系导电材料主要分为两类，一类为导电油墨，大多用于电阻率要求较低的场合；另一类为PE基导电薄膜。

碳系导电高分子薄膜由于其特殊的性能、性价比高、成型简易方便等特性，在电磁波吸收、导电电极、抗静电等领域具有重要的用途。市场上现有的碳系导电高分子薄膜主要为塑料挤出流延法生产的PE基导电薄膜，主要应用在电子产品包装和易爆品防爆等抗静电场合和电阻率要求较低的导电电极场合，产品的主要缺陷为受产品加工工艺的限制电阻均匀性较差，受导电填料的添加比例限制电阻率较高。无法应用于对电阻均匀性和电阻率要求较高的场合，如电磁波屏蔽吸收和薄膜加热导电电极等。

随着电子技术在高端汽车产品上的广泛应用，作为电磁屏蔽吸收和薄膜导电电极应用的导电材料在汽车产品上也逐渐被推广应用。我国的汽车消费近几年呈现高速增长态势，随着高端汽车产品的需求升级，导电高分子材料在汽车产品上的需求将高速增长。目前的汽车用导电材料主要为碳纤维复合材料和金属导电纤维材料，相对于这两种材料，碳系导电高分薄膜由于成本优势具有极强的竞争优势。正是由于巨大的市场潜力，公司计划对碳系导电高分子薄膜材料的生产工艺技术和应用技术进行立项研究，解决关键技术的问题，形成适应不同应用技术需求的系列化产品，开发市场潜力巨大的电磁屏蔽吸收和高要求的薄膜导电电极应用市场。

发明内容

本发明创造是针对现有技术中的存在的问题，提供一种电阻率低、电阻偏差小、厚度均匀、尺寸稳定性好，且价格低廉的碳系聚氨酯基电阻膜，同时提供了该碳系聚氨酯基电阻膜的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：

一种碳系聚氨酯基电阻膜，以重量份数计，具有如下配方：

其中，所述溶剂3为沸点在70-80℃范围内的常用有机溶剂，所述导电介质1为炭黑；所述导电介质2为石墨；所述助剂为流平剂。

所述溶剂型聚氨酯树脂以质量百分比计，占配方总重量的32%-37%；且所述导电介质1和导电介质2的总重量以质量百分比计，占配方总重量的5.9%-9%。

所述的碳系聚氨酯基电阻膜，以质量比计，溶剂型聚氨酯树脂：导电炭黑：石墨为30：10～16：4～16。

所述溶剂型聚氨酯树脂是100%模量为100-200kg/cm²的芳香族溶剂聚氨酯树脂。

所述溶剂3优选丁酮，所述导电介质1为导电炭黑或特导炭黑或超导炭黑。

更优选的，所述导电炭黑是一种小粒径高结构、具有不规则形态、内部间隙大、粒径为10-15μm的导电炭黑。

所述导电介质2为比表面积在10-20m²/g的细结构石墨。

所述助剂为一种改性有机硅树脂流平剂，优选韩国VIX公司的T-285。

本发明另一目的是提供一种所述的碳系聚氨酯基电阻膜的制备方法，包括融合研磨、涂层和成卷步骤，所述制备方法的具体操作步骤如下：

（1）融合研磨：准确称取制备所述碳系聚氨酯基电阻膜所需各个组分加入反应釜搅拌使釜内物料完全融合均匀后，用三辊研磨机研磨，研磨间隙为0.01-0.10mm，研磨次数为1-3次，研磨完成后用100-150目过滤网过滤得涂层用浆料；

（2）涂层：过滤完成后采用离型纸转移法和一涂三烘法制作所述碳系聚氨酯基电阻膜，先将过滤后的浆料涂布在离型纸上，涂覆刀距为0.20-1.20mm，然后进入含有三个温区的烘箱烘干，烘箱内各个温区的梯度温度为60-70℃/70-80-90℃/140-150℃，烘干时间为3-10min；

（3）成卷：完成涂层后分离离型纸与碳系聚氨酯基电阻膜，然后收并包装电阻膜。

本发明还包括另一种所述的碳系聚氨酯基电阻膜的制备方法，包括融合研磨、涂层和成卷步骤，所述制备方法的具体操作步骤如下：