一种电磁屏蔽导热复合薄膜及其制备方法和应用

文档序号:38032578发布日期:2024-05-17 13:14阅读:12来源:国知局

本发明属于功能材料制备,尤其涉及一种电磁屏蔽导热复合薄膜及其制备方法和应用。


背景技术:

1、5g时代逐步临近,高频率的引入、硬件零部件的升级以及联网设备及天线数量的成倍增长,设备与设备之间及设备本身内部的电磁干扰无处不在,电磁干扰和电磁辐射对电子设备的危害也日益严重。智能手机的传输速率、频率、信号强度等显著提升,从核心芯片到射频器件、从机身材质到内部结构,5g智能手机零部件将迎来新的变革,硬件创新升级对智能手机的电磁屏蔽和导热提出了新的要求。并且移动终端和基站均对电磁屏蔽与导热产品产生大量的增量需求。

2、此外,电子元器件的组装越来越密集化,其工作环境急剧向高温方向变化。电子元器件温度每升高2℃,其可靠性下降10%,因此,能否及时导热成为影响其使用寿命的重要因素。

3、传统的屏蔽电磁波的材料往往是通过对电磁波的反射或吸收作用,从而耗散波能。电磁波屏蔽材料在反射或吸收耗散波能时会将一部分电磁波转化为热能,这会进一步造成电子产品温度的升高,不仅会降低电磁波屏蔽材料对电磁波的屏蔽效果,而且还会增加电子产品的功耗,降低电子产品的稳定性。

4、因此,研究一种同时具有对电磁波屏蔽效率高,导热性能高,电导率高的电磁屏蔽导热薄膜是客观需要的。


技术实现思路

1、本发明旨在解决现有技术中的缺陷,提供一种技术先进、方法合理、性能稳定、使用安全、具有较好电磁屏蔽效果的高导热复合薄膜材料及其制备方法和应用。

2、为实现上述目的,本发明提供一种电磁屏蔽导热复合薄膜,由基底薄膜和低熔点合金电磁屏蔽材料复合而成;

3、所述低熔点合金电磁屏蔽材料包括低熔点合金和高分子聚合物,所述低熔点合金分散于所述高分子聚合物中。

4、优选地,所述基底薄膜为聚酯类、聚氨酯类和丙烯酸类薄膜中的任意一种。

5、优选地,所述低熔点合金为镓铟合金、镓铟锡合金、铋铟锡合金和铟中的至少一种。

6、优选地,所述高分子聚合物为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇和聚己内酯中的任意一种。

7、优选地,所述低熔点合金电磁屏蔽材料还包括表面活性剂。

8、优选地,所述低熔点合金电磁屏蔽材料还包括高导热的导电纤维,所述高导热的导电纤维为碳纤维、片状银粉、石墨烯中的任意一种。

9、本发明还提供一种如上所述的电磁屏蔽导热复合薄膜的制备方法,采用涂布法,包括以下步骤:

10、溶解所述高分子聚合物,再对其加热,使得到的高分子聚合物溶液的温度在所述低熔点合金的熔点以上;

11、向所述高分子聚合物溶液中加入液体的所述低熔点合金,得到高分子聚合物-低熔点合金混合液;

12、采用行星式混合仪对所述高分子聚合物-低熔点合金混合液进行高速双离心处理,得到高分子聚合物-低熔点合金乳液;其中,高速为转速在1500r/min以上;

13、将所述聚合物-低熔点合金乳液置于涂布设备的供液罐中,保温并搅拌处理,得到涂布液;

14、所述涂布液经供液泵打入中间料罐,再经中间泵泵入密闭的刮刀腔内,凹辊将腔内涂布液通过与所述基底薄膜的接触包角转移到所述基底薄膜的表面,在所述基底薄膜表面形成涂布层;

15、对涂覆有涂布层的基底薄膜进行干燥、拉伸、冷却处理,得到所述电磁屏蔽导热复合薄膜;

16、对得到的所述电磁屏蔽导热复合薄膜进行经张力调整和自动纠偏后进行收卷,保存。

17、优选地,对所述高分子聚合物-低熔点合金混合液进行高速双离心处理之前,还包括将表面活性剂加入到所述高分子聚合物-低熔点合金混合液中并分散均匀。

18、优选地,对所述高分子聚合物-低熔点合金混合液进行高速双离心处理之前,还包括将高导热的导电纤维加入到所述高分子聚合物-低熔点合金混合液中并分散均匀;所述导热的导电纤维为碳纤维、片状银粉、石墨烯中的任意一种。

19、本发明还提供一种电磁屏蔽导热材料,为多层复合结构,从下至上依次包括上述的电磁屏蔽导热复合薄膜或上述方法制备得到的电磁屏蔽导热复合薄膜,粘接层,以及离型层。

20、本发明采用上述技术方案的优点是:

21、本发明的电磁屏蔽导热复合薄膜,采用低熔点合金电磁屏蔽材料,将低熔点合金掺混于高分子聚合物中,使复合薄膜既具有高导热性又具有导电性;采用表面活性剂可提升低熔点合金在高分子聚合物中的分散性;同时采用低熔点合金和高导热的导电纤维掺混于高分子聚合物中,可进一步增加导热导电通路,提高复合薄膜的电磁屏蔽性能和导热性能。

22、本发明的电磁屏蔽导热复合薄膜的制备方法,通过高速双离心处理制备高分子聚合物-低熔点合金乳液,避免了气泡的产生,且不需要添加额外的分散剂,避免了分散剂对复合薄膜的表面电阻率的影响;采用涂布法将高分子聚合物-低熔点合金乳液涂覆在基底薄膜上形成涂布层,刮刀和凹辊工作时可使低熔点合金液滴破碎、相连,形成导电导热通路从而提高电磁屏蔽效果和导热性能。现有的碳纳米管电磁屏蔽膜,由于碳纳米管不易分散,使得其制备工艺较为复杂,且成本高;而本申请的电磁屏蔽导热复合薄膜的制备方法,制备工艺简单,对设备要求低,可操作性强。



技术特征:

1.一种电磁屏蔽导热复合薄膜,其特征在于,由基底薄膜和低熔点合金电磁屏蔽材料复合而成;

2.根据权利要求1所述的电磁屏蔽导热复合薄膜,其特征在于,所述基底薄膜为聚酯类、聚氨酯类和丙烯酸类薄膜中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的电磁屏蔽导热复合薄膜,其特征在于,所述低熔点合金为镓铟合金、镓铟锡合金、铋铟锡合金和铟中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的电磁屏蔽导热复合薄膜,其特征在于,所述高分子聚合物为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇和聚己内酯中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的电磁屏蔽导热复合薄膜,其特征在于,所述低熔点合金电磁屏蔽材料还包括表面活性剂。

6.根据权利要求1所述的电磁屏蔽导热复合薄膜,其特征在于,所述低熔点合金电磁屏蔽材料还包括高导热的导电纤维,所述高导热的导电纤维为碳纤维、片状银粉、石墨烯中的任意一种。

7.一种如权利要求1所述的电磁屏蔽导热复合薄膜的制备方法,其特征在于,采用涂布法,包括以下步骤:

8.根据权利要求6所述的电磁屏蔽导热复合薄膜的制备方法,其特征在于,对所述高分子聚合物-低熔点合金混合液进行高速双离心处理之前,还包括将表面活性剂加入到所述高分子聚合物-低熔点合金混合液中并分散均匀。

9.根据权利要求6所述的电磁屏蔽导热复合薄膜的制备方法,其特征在于,对所述高分子聚合物-低熔点合金混合液进行高速双离心处理之前,还包括将高导热的导电纤维加入到所述高分子聚合物-低熔点合金混合液中并分散均匀;所述导热的导电纤维为碳纤维、片状银粉、石墨烯中的任意一种。

10.一种电磁屏蔽导热材料,其特征在于,为多层复合结构,从下至上依次包括权利要求1-6任意一项所述的电磁屏蔽导热复合薄膜或权利要求7-9任意一项所述的方法制备得到的电磁屏蔽导热复合薄膜,粘接层,以及离型层。


技术总结
本发明的电磁屏蔽导热复合薄膜及其制备方法和应用,属于功能材料制备技术领域。本发明电磁屏蔽导热复合薄膜,由基底薄膜和低熔点合金电磁屏蔽材料复合而成;所述低熔点合金电磁屏蔽材料包括低熔点合金和高分子聚合物,所述低熔点合金分散于所述高分子聚合物中,使复合薄膜既具有高导热性又具有导电性。本发明的制备方法,通过高速双离心处理制备高分子聚合物‑低熔点合金乳液,采用涂布法将高分子聚合物‑低熔点合金乳液涂覆在基底薄膜上形成涂布层,制备工艺简单,对设备要求低,可操作性强。本发明的电磁屏蔽导热材料,为多层复合结构,从下至上依次包括上述电磁屏蔽导热复合薄膜,粘接层,以及离型层。

技术研发人员:张禧龙,邓中山
受保护的技术使用者:中国科学院理化技术研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/5/16
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