CN105153447B - 一种三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及柔性导电材料领域,具体是一种三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜的制备方法,其步骤为:(1)底层纯硅胶膜的制备,(2)柔性铜导电膜的制备。本发明采用化学镀方法在玻璃微珠和玻璃纤维的表面分别镀上一层金属铜,将铜的高导电性与玻璃微珠或玻璃纤维的低密度、耐腐蚀和高机械强度等性能有机结合起来,制备出具有低密度、低成本和良好分散性等特点且导电性能优异的功能粒子,然后将其作为导电填料填充到液体硅橡胶中制备出0.4~1 mm厚的三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜,其体积电阻率可达10‑2 Ω·cm,且具有较好的耐候性和抗氧化性,在拉伸(最大拉伸应变为100%)上百次后其导电性能变化不大。
Description
技术领域
本发明涉及柔性导电材料领域,具体是一种三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜的制备方法。
背景技术
近年来,随着柔性导电功能材料的发展,传统金属粉末由于密度大、成本高等缺点无法满足当前科学技术发展的需求,而新型的碳纳米管、石墨烯等材料制备工艺复杂、造价昂贵且在工业化的发展中并没有凸显其优异的高导电性能,因此,研发轻质、高导电、低成本且适合大批量生产的导电填料是工业发展的迫切需求。玻璃微珠和玻璃纤维的主要成分是二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁和氧化钠等,是性能优异的无机非金属材料,具有密度小、绝缘性好、耐热性优、耐腐蚀性好、机械强度高等优点,通常用作复合材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,电路基板等。
化学镀是一种简单易行、成本低廉、实用性较广的方法。近年来,采用化学镀方法在金属、聚合物和无机粉末等基体上镀金属的研究较多,不管是片材、棒材、形状复杂的异型材还是粉末状材料,都可以得到镀层光滑而致密的复合材料。M.Jagannatham等[M.Jagannatham,et al.,Mat.Sci.Eng.A,2015,638:197-207.]采用化学镀铜的方法对碳纳米管表面进行金属化,成功制备出一种壳-核结构复合材料,与铝粉通过放电等离子烧结得到了具有较高压缩强度的铝基复合材料。H.Zhao等[H.Zhao,et al.,Fiber.Polym.,2015,16:593-598.]以硼氢化钠为还原剂在棉织物表面成功镀铜,测试结果显示该材料具有很好的电磁屏蔽效能。
发明内容
本发明旨在提供一种可拉伸、可弯曲并可穿戴的三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:一种三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜的制备方法,其步骤为:
(1)底层纯硅胶膜的制备:
液体硅橡胶中滴加溶剂至其充分溶解,然后滴加固化剂,搅拌均匀后将液体硅橡胶溶液在模具中流延成型,室温下固化20~40min,得到表面微固化的底层纯硅胶膜;
(2)柔性镀铜功能粒子导电膜的制备:
液体硅橡胶中滴加溶剂至其充分溶解,然后滴加固化剂,搅拌均匀后加入镀铜玻璃微珠或镀铜玻璃纤维功能粒子并混匀,在底层纯硅胶膜上流延成型,室温下固化24h;固化过程中,镀铜玻璃微珠或镀铜玻璃纤维功能粒子逐渐沉积下去,夹持于上下两层硅胶膜之间,形成0.4~1mm厚的三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜;
所述底层纯硅胶膜与上层硅胶膜中液体硅橡胶的质量比为3~5:6,上层硅胶膜中液体硅橡胶与镀铜玻璃微珠或镀铜玻璃纤维功能粒子的质量比为3:1~3,液体硅橡胶的基料为二甲基硅氧烷。
特别需要说明的是,若柔性镀铜功能粒子导电膜的厚度低于0.4mm,采用的液体硅橡胶用量过少,上下两层硅胶膜包覆不完整;若柔性镀铜功能粒子导电膜的厚度高于1mm,则影响导电膜的导电性以及拉伸性能。
另外,固化剂优选的采用正硅酸乙酯;优选的,液体硅橡胶与固化剂的质量比为100:2~7;优选的,溶剂为二甲苯、环己烷、乙酸乙酯或丙酮。
为了更进一步的说明上述制备方法,本发明提供了所述镀铜玻璃微珠或镀铜玻璃纤维功能粒子的制备方法:称取金属盐硫酸铜以及络合剂,依次加入到蒸馏水中,搅拌均匀后加入氨水,然后采用蒸馏水定容使得pH为9~13,之后将与金属盐硫酸铜质量比为3:1.5~9的玻璃微珠或玻璃纤维加入到上述配制的溶液中,加热至60~90℃,搅拌均匀后缓慢滴加还原剂水合肼溶液,持续搅拌20~100min后,洗涤、抽滤、烘干,获得镀铜玻璃微珠或镀铜玻璃纤维功能粒子。
通过上述制备方法获得的镀铜玻璃微珠或镀铜玻璃纤维功能粒子相对于现有技术制备获得的功能粒子,其体积电阻率可达10-4Ω·cm。优化的络合剂采用柠檬酸钠、乙二胺四乙酸二钠或酒石酸钾钠。
进一步,本发明提供了玻璃微珠或玻璃纤维的表面预处理方法,(a)粗化:玻璃微珠或玻璃纤维加入到粗化液中,30℃恒温匀速搅拌15min后,蒸馏水洗涤,备用;(b)敏化:经粗化处理后的玻璃微珠或玻璃纤维加入到敏化液中,30℃恒温匀速搅拌15min后,蒸馏水洗涤,备用;(c)活化:将敏化处理后的玻璃微珠或玻璃纤维加入到活化液中,30℃恒温匀速搅拌15min后,蒸馏水洗涤,获得表面预处理后的玻璃微珠或玻璃纤维。经过表面预处理后的玻璃微珠或玻璃纤维,可赋予其表面一定的催化活性,能够使得更多单质铜沉积在活化后的玻璃微珠或玻璃纤维表面,降低功能粒子的电阻率。
并且提供了上述表面预处理方法中采用的试剂:所述粗化液是由20~50g/L的重铬酸钾、50~100mL/L的98wt%的浓硫酸以及蒸馏水构成的;所述敏化液是由10~60g/L的氯化亚锡、10~90mL/L的37wt%盐酸以及蒸馏水构成的;所述活化液是由0.1~0.5g/L的氯化钯、1~5mL/L的37wt%盐酸以及蒸馏水构成的。
另外,玻璃纤维在进行粗化处理之前预先进行了脱脂处理,该脱脂处理的步骤为:玻璃纤维加入到NaOH溶液中,70℃恒温匀速搅拌2h后,蒸馏水洗涤,置于80℃烘箱中恒温烘干4h,备用。
本发明采用化学镀方法在玻璃微珠和玻璃纤维的表面分别镀上一层金属铜,将铜的高导电性与玻璃微珠或玻璃纤维的低密度、耐腐蚀和高机械强度等性能有机结合起来,制备出具有低密度、低成本和良好分散性等特点且导电性能优异的功能粒子,然后将其作为导电填料填充到液体硅橡胶中制备出0.4~1mm厚的三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜,其体积电阻率可达10-2Ω·cm,且具有较好的耐候性和抗氧化性,在拉伸(最大拉伸应变为100%)上百次后其导电性能变化不大。该柔性铜导电膜有望在电磁屏蔽、柔性电子器件、柔性传感器以及健康监测设备等领域得到应用,在满足当代轻质、高效、低成本以及大批量生产等技术要求的同时也是一种可拉伸、可弯曲及可穿戴的柔性导体。
附图说明
图1为实施例1所制备的镀铜玻璃微珠功能粒子的SEM照片。
图2为图1的局部放大图。
图3为实施例2所制备的镀铜玻璃微珠功能粒子的SEM照片。
图4为图3的局部放大图。
图5为实施例2所制备的镀铜玻璃微珠功能粒子的XRD图谱。
图6为实施例3所制备的镀铜玻璃微珠功能粒子的SEM照片。
图7为图6的局部放大图。
图8为实施例4所制备的镀铜玻璃纤维功能粒子的SEM照片。
图9为图8的局部放大图。
图10为实施例5所制备的镀铜玻璃纤维功能粒子的SEM照片。
图11为图10的局部放大图。
图12为实施例6所制备的镀铜玻璃纤维功能粒子的SEM照片。
图13为图12的局部放大图。
图14为实施例2所制备的三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜的SEM照片。
图15为实施例5所制备的三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜的SEM照片。
具体实施方式
实施例1
(1)玻璃微珠表面预处理
称取6g玻璃微珠加入到100mL粗化液中恒温30℃,匀速搅拌15min,抽滤,用蒸馏水洗涤2次后加入到100mL敏化液中恒温30℃,匀速搅拌15min,抽滤,用蒸馏水洗涤2次后加入到100mL活化液中恒温30℃,匀速搅拌15min后,抽滤,用蒸馏水洗涤,备用。其中,粗化液、敏化液和活化液的组成和配制过程如下所示:
粗化液:称取30g重铬酸钾加入到装有1000mL蒸馏水的大烧杯中,再量取60mL98wt%的浓硫酸边搅拌边缓慢加入其中,待颗粒状重铬酸钾完全溶解后即得粗化液。
敏化液:称取2gSnCl2投入到装有100mL蒸馏水的烧杯中,向其中滴加1mL37wt%的浓HCl,搅拌直至溶液澄清,即为敏化液。
活化液:称取0.1gPdCl2,溶解于1mL37wt%的浓HCl中,用玻璃棒搅拌均匀后滴入盛有1000mL蒸馏水的大烧杯中,搅拌均匀后室温静置2h。
(2)镀铜玻璃微珠功能粒子的制备
称取3g硫酸铜和20g柠檬酸钠,依次加入到盛有少量蒸馏水的烧杯中,搅拌溶解后,加入25wt%的氨水24mL,然后用蒸馏水定容至192mL(pH为11),之后将上述经过表面预处理的玻璃微珠加入到配制的溶液中并在水浴锅中加热,搅拌速度为300r/min,当烧杯内温度升至80℃时,将8mL30wt%的水合肼缓慢滴入上述溶液中,持续搅拌50min后终止反应,真空抽滤,先后用蒸馏水和无水乙醇分别洗涤3次,室温下干燥5h,得到镀铜玻璃微珠功能粒子。
(3)三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜的制备
预先用蒸馏水、无水乙醇将模具擦拭干净,在通风厨中晾干。往3g液体硅橡胶(基料为二甲基硅氧烷)中滴加二甲苯溶剂7.5g,搅拌至液体硅橡胶充分溶解后,滴加正硅酸乙酯0.06g,搅拌均匀后将上述稀释的液体硅橡胶溶液在上述模具中流延成型,室温下固化25min,得到表面微固化的底层纯硅胶膜;接着在所成型的底层纯硅胶膜表面流延成型上层混合膜,具体为:往5g液体硅橡胶中滴加10g二甲苯溶剂,搅拌至液体硅橡胶充分溶解,然后滴加0.1g正硅酸乙酯,搅拌均匀后加入1.67g镀铜玻璃微珠功能粒子并混匀;将该混合均匀的溶液直接在上述模具中流延成型在微固化的底层纯硅胶膜的表面,室温下固化24h,即得到三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜。
实施例2
(1)玻璃微珠表面预处理
称取6g玻璃微珠加入到100mL粗化液中恒温30℃,匀速搅拌15min,抽滤,用蒸馏水洗涤2次后加入到100mL敏化液中恒温30℃,匀速搅拌15min,抽滤,用蒸馏水洗涤2次后加入到100mL活化液中恒温30℃,匀速搅拌15min后,抽滤,用蒸馏水洗涤,备用。其中,粗化液、敏化液和活化液的组成和配制过程如下所示:
粗化液:称取20g重铬酸钾加入到装有1000mL蒸馏水的大烧杯中,再量取100mL98wt%的浓硫酸边搅拌边缓慢加入其中,待颗粒状重铬酸钾完全溶解后即得粗化液。
敏化液:称取1gSnCl2投入到装有100mL蒸馏水的烧杯中,向其中滴加9mL37wt%的浓HCl,搅拌直至溶液澄清,即为敏化液。
活化液:称取0.3gPdCl2,溶解于5mL37wt%的浓HCl中,用玻璃棒搅拌均匀后滴入盛有1000mL蒸馏水的大烧杯中,搅拌均匀后室温静置2h。
(2)镀铜玻璃微珠功能粒子的制备
称取5g硫酸铜和10g乙二胺四乙酸二钠,依次加入到盛有少量蒸馏水的烧杯中,搅拌溶解后,加入25wt%的氨水20mL,然后用蒸馏水定容至192mL(pH为10),之后将上述处理过的玻璃微珠加入到配制的溶液中并在水浴锅中加热,搅拌速度为300r/min,当烧杯内温度升至70℃时,将8mL30wt%的水合肼缓慢滴入上述溶液中,持续搅拌60min后终止反应,真空抽滤,先后用蒸馏水和无水乙醇分别洗涤3次,室温下干燥5h,得到镀铜玻璃微珠功能粒子。
(3)三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜的制备
预先用蒸馏水、无水乙醇将模具擦拭干净,在通风厨中晾干。往3g液体硅橡胶中滴加环己烷溶剂5g,搅拌至液体硅橡胶充分溶解后,滴加正硅酸乙酯0.09g,搅拌均匀后将上述稀释的液体硅橡胶溶液在上述模具中流延成型,室温下固化20min,得到表面微固化的底层纯硅胶膜;接着在所成型的底层纯硅胶膜表面流延成型上层混合膜,具体为:往5.5g液体硅橡胶中滴加7.5g环己烷溶剂,搅拌至液体硅橡胶充分溶解,然后滴加0.165g正硅酸乙酯,搅拌均匀后加入3.67g镀铜玻璃微珠功能粒子并混匀;将该混合均匀的溶液直接在上述模具中流延成型在微固化的底层纯硅胶膜的表面,室温下固化24h,即得到三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜。
实施例3
(1)玻璃微珠表面预处理
称取6g玻璃微珠加入到100mL粗化液中恒温30℃,匀速搅拌15min,抽滤,用蒸馏水洗涤2次后加入到100mL敏化液中恒温30℃,匀速搅拌15min,抽滤,用蒸馏水洗涤2次后加入到100mL活化液中恒温30℃,匀速搅拌15min后,抽滤,用蒸馏水洗涤,备用。其中,粗化液、敏化液和活化液的组成和配制过程如下所示:
粗化液:称取50g重铬酸钾加入到装有1000mL蒸馏水的大烧杯中,再量取50mL98wt%的浓硫酸边搅拌边缓慢加入其中,待颗粒状重铬酸钾完全溶解后即得粗化液。
敏化液:称取6gSnCl2投入到装有100mL蒸馏水的烧杯中,向其中滴加5mL37wt%的浓HCl,搅拌直至溶液澄清,即为敏化液。
活化液:称取0.5gPdCl2,溶解于3mL37wt%的浓HCl中,用玻璃棒搅拌均匀后滴入盛有1000mL蒸馏水的大烧杯中,搅拌均匀后室温静置2h。
(2)镀铜玻璃微珠功能粒子的制备
称取14g硫酸铜和40g酒石酸钾钠,依次加入到盛有少量蒸馏水的烧杯中,搅拌溶解后,加入25wt%的氨水40mL,然后用蒸馏水定容至192mL(pH为13),之后将上述处理过的玻璃微珠加入到配制的溶液中并在水浴锅中加热,搅拌速度为300r/min,当烧杯内温度升至60℃时,将8mL30wt%的水合肼缓慢滴入上述溶液中,持续搅拌100min后终止反应,真空抽滤,先后用蒸馏水和无水乙醇分别洗涤3次,室温下干燥5h,得到镀铜玻璃微珠功能粒子。
(3)三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜的制备
预先用蒸馏水、无水乙醇将模具擦拭干净,在通风厨中晾干。往3g液体硅橡胶中滴加乙酸乙酯溶剂7.5g,搅拌至液体硅橡胶充分溶解后,滴加正硅酸乙酯0.12g,搅拌均匀后将上述稀释的液体硅橡胶溶液在上述模具中流延成型,室温下固化40min,得到表面微固化的底层纯硅胶膜;接着在所成型的底层纯硅胶膜表面流延成型上层混合膜,具体为:往6g液体硅橡胶中滴加10g乙酸乙酯溶剂,搅拌至液体硅橡胶充分溶解,然后滴加0.24g正硅酸乙酯,搅拌均匀后加入6g镀铜玻璃微珠功能粒子并混匀;将该混合均匀的溶液直接在上述模具中流延成型在微固化的底层纯硅胶膜的表面,室温下固化24h,即得到三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜。
实施例4
(1)玻璃纤维表面预处理
玻璃纤维的预处理过程中首先需要进行脱脂处理,将100g玻璃纤维加入到500mL的NaOH溶液(30g/L NaOH)中,加热至70℃,恒温匀速搅拌2h后,用蒸馏水洗涤,在80℃的烘箱中烘4h,备用;然后称取6g脱脂玻璃纤维加入到100mL粗化液中恒温30℃,匀速搅拌15min,抽滤,用蒸馏水洗涤2次后加入到100mL敏化液中恒温30℃,匀速搅拌15min,抽滤,用蒸馏水洗涤2次后加入到100mL活化液中恒温30℃,匀速搅拌15min后,抽滤,用蒸馏水洗涤,备用。其中,粗化液、敏化液和活化液的组成和配制过程如实施例1中所述。
(2)镀铜玻璃纤维功能粒子的制备
称取6g硫酸铜和10g柠檬酸钠,依次加入到盛有少量蒸馏水的烧杯中,搅拌溶解后,加入25wt%的氨水16mL,然后用蒸馏水定容至192mL(pH为9),之后将上述处理过的玻璃纤维加入到配制的溶液中并在水浴锅中加热,搅拌速度为300r/min,当烧杯内温度升至70℃时,将8mL30wt%的水合肼缓慢滴入上述溶液中,持续搅拌20min后终止反应,真空抽滤,先后用蒸馏水和无水乙醇分别洗涤3次,室温下干燥5h,得到镀铜玻璃纤维功能粒子。
(3)三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜的制备
预先用蒸馏水、无水乙醇将模具擦拭干净,在通风厨中晾干。往3g液体硅橡胶中滴加丙酮溶剂6.0g,搅拌至液体硅橡胶充分溶解后,滴加正硅酸乙酯0.15g,搅拌均匀后将上述稀释的液体硅橡胶溶液在上述模具中流延成型,室温下固化30min,得到表面微固化的底层纯硅胶膜;接着在所成型的底层纯硅胶膜表面流延成型上层混合膜,具体为:往5.3g液体硅橡胶中滴加9.0g丙酮溶剂,搅拌至液体硅橡胶充分溶解,然后滴加0.264g正硅酸乙酯,搅拌均匀后加入1.77g镀铜玻璃纤维功能粒子并混匀;将该混合均匀的溶液直接在上述模具中流延成型在微固化的底层纯硅胶膜的表面,室温下固化24h,即得到三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜。
实施例5
(1)玻璃纤维表面预处理
称取6g脱脂玻璃纤维加入到100mL粗化液中恒温30℃,匀速搅拌15min,抽滤,用蒸馏水洗涤2次后加入到100mL敏化液中恒温30℃,匀速搅拌15min,抽滤,用蒸馏水洗涤2次后加入到100mL活化液中恒温30℃,匀速搅拌15min后,抽滤,用蒸馏水洗涤,备用。其中,粗化液、敏化液和活化液的组成和配制过程如实施例1中所述。
(2)镀铜玻璃纤维功能粒子的制备
称取8g硫酸铜和20g柠檬酸钠,依次加入到盛有少量蒸馏水的烧杯中,搅拌溶解后,加入25wt%的氨水24mL,然后用蒸馏水定容至192mL(pH为11),之后将上述处理过的玻璃纤维加入到配制的溶液中并在水浴锅中加热,搅拌速度为300r/min,当烧杯内温度升至80℃时,将8mL30wt%的水合肼缓慢滴入上述溶液中,持续搅拌40min后终止反应,真空抽滤,先后用蒸馏水和无水乙醇分别洗涤3次,室温下干燥5h,得到镀铜玻璃纤维功能粒子。
(3)三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜的制备
预先用蒸馏水、无水乙醇将模具擦拭干净,在通风厨中晾干。往3.5g液体硅橡胶中滴加二甲苯溶剂9.0g,搅拌至液体硅橡胶充分溶解后,滴加正硅酸乙酯0.18g,搅拌均匀后将上述稀释的液体硅橡胶溶液在上述模具中流延成型,室温下固化35min,得到表面微固化的底层纯硅胶膜;接着在所成型的底层纯硅胶膜表面流延成型上层混合膜,具体为:往5.7g液体硅橡胶中滴加15g二甲苯溶剂,搅拌至液体硅橡胶充分溶解,然后滴加0.342g正硅酸乙酯,搅拌均匀后加入3.8g镀铜玻璃纤维功能粒子并混匀;将该混合均匀的溶液直接在上述模具中流延成型在微固化的底层纯硅胶膜的表面,室温下固化24h,即得到三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜。
实施例6
(1)玻璃纤维表面预处理
称取6g脱脂玻璃纤维加入到100mL粗化液中恒温30℃,匀速搅拌15min,抽滤,用蒸馏水洗涤2次后加入到100mL敏化液中恒温30℃,匀速搅拌15min,抽滤,用蒸馏水洗涤2次后加入到100mL活化液中恒温30℃,匀速搅拌15min后,抽滤,用蒸馏水洗涤,备用。其中,粗化液、敏化液和活化液的组成和配制过程如实施例1中所述。
(2)镀铜玻璃纤维功能粒子的制备
称取18g硫酸铜和32g柠檬酸钠,依次加入到盛有少量蒸馏水的烧杯中,搅拌溶解后,加入25wt%的氨水32mL,然后用蒸馏水定容至192mL(pH为12),之后将上述处理过的玻璃纤维加入到配制的溶液中并在水浴锅中加热,搅拌速度为300r/min,当烧杯内温度升至90℃时,将8mL30wt%的水合肼缓慢滴入上述溶液中,持续搅拌70min后终止反应,真空抽滤,先后用蒸馏水和无水乙醇分别洗涤3次,室温下干燥5h,得到镀铜玻璃纤维功能粒子。
(3)三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜的制备
预先用蒸馏水、无水乙醇将模具擦拭干净,在通风厨中晾干。往4.85g液体硅橡胶中滴加二甲苯溶剂20.0g,搅拌至液体硅橡胶充分溶解后,滴加正硅酸乙酯0.21g,搅拌均匀后将上述稀释的液体硅橡胶溶液在上述模具中流延成型,室温下固化40min,得到表面微固化的底层纯硅胶膜;接着在所成型的底层纯硅胶膜表面流延成型上层混合膜,具体为:往5.8g液体硅橡胶中滴加13.0g二甲苯溶剂,搅拌至液体硅橡胶充分溶解,然后滴加0.406g正硅酸乙酯,搅拌均匀后加入5.8g镀铜玻璃纤维功能粒子并混匀;将该混合均匀的溶液直接在上述模具中流延成型在微固化的底层纯硅胶膜的表面,室温下固化24h,即得到三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜。
表1上述各实施例中功能粒子和导电膜的体积电阻率对比
Claims (9)
1.一种三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜的制备方法,其特征在于,其步骤为:
(1)底层纯硅胶膜的制备:
液体硅橡胶中滴加溶剂至其充分溶解,然后滴加固化剂,搅拌均匀后将液体硅橡胶溶液在模具中流延成型,室温下固化20~40min,得到表面微固化的底层纯硅胶膜;
(2)柔性镀铜功能粒子导电膜的制备:
液体硅橡胶中滴加溶剂至其充分溶解,然后滴加固化剂,搅拌均匀后加入镀铜玻璃微珠或镀铜玻璃纤维功能粒子并混匀,在底层纯硅胶膜上流延成型,室温下固化24h;固化过程中,镀铜玻璃微珠或镀铜玻璃纤维功能粒子逐渐沉积下去,夹持于上下两层硅胶膜之间,形成0.4~1 mm厚的三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜;
制备底层纯硅胶膜的液体硅橡胶与制备上层硅胶膜的液体硅橡胶的质量比为3~5:6,上层硅胶膜中液体硅橡胶与镀铜玻璃微珠或镀铜玻璃纤维功能粒子的质量比为3:1~3,液体硅橡胶的基料为二甲基硅氧烷。
2.根据权利要求1所述的一种三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜的制备方法,其特征在于,所述固化剂为正硅酸乙酯。
3.根据权利要求2所述的一种三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜的制备方法,其特征在于,所述液体硅橡胶与固化剂的质量比为100:2~7。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜的制备方法,其特征在于,所述溶剂为二甲苯、环己烷、乙酸乙酯或丙酮。
5.根据权利要求4所述的一种三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜的制备方法,其特征在于,所述镀铜玻璃微珠或镀铜玻璃纤维功能粒子的制备方法为:称取金属盐硫酸铜以及络合剂,依次加入到蒸馏水后,搅拌均匀后加入氨水,然后采用蒸馏水定容使得pH为9~13,之后将与金属盐硫酸铜质量比为3:1.5~9的玻璃微珠或玻璃纤维加入到上述配制的溶液中,加热至60~90℃,搅拌均匀后缓慢滴加还原剂水合肼溶液,持续搅拌20~100min后,洗涤、抽滤、烘干,获得镀铜玻璃微珠或镀铜玻璃纤维功能粒子。
6.根据权利要求5所述的一种三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜的制备方法,其特征在于,所述的络合剂为柠檬酸钠、乙二胺四乙酸二钠或酒石酸钾钠。
7.根据权利要求6所述的一种三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜的制备方法,其特征在于,制备镀铜玻璃微珠或镀铜玻璃纤维功能粒子的玻璃微珠或玻璃纤维预先进行了表面预处理,该预处理的步骤为:
(a)粗化:玻璃微珠或玻璃纤维加入到粗化液中,30℃恒温匀速搅拌15min后,蒸馏水洗涤,备用;
(b)敏化:经粗化处理后的玻璃微珠或玻璃纤维加入到敏化液中,30℃恒温匀速搅拌15min后,蒸馏水洗涤,备用;
(c)活化:将敏化处理后的玻璃微珠或玻璃纤维加入到活化液中,30℃恒温匀速搅拌15min后,蒸馏水洗涤,获得表面预处理后的玻璃微珠或玻璃纤维。
8.根据权利要求7所述的一种三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜的制备方法,其特征在于,所述粗化液是由20~50 g/L的重铬酸钾、50~100 mL/L的98 wt%的浓硫酸以及蒸馏水构成的;所述敏化液是由10~60 g/L的氯化亚锡、10~90 mL/L的37 wt%盐酸以及蒸馏水构成的;所述活化液是由0.1~0.5 g/L的氯化钯、1~5 mL/L的37 wt%盐酸以及蒸馏水构成的。
9.根据权利要求8所述的一种三明治结构柔性镀铜功能粒子导电膜的制备方法,其特征在于,玻璃纤维在进行粗化处理之前预先进行了脱脂处理,该脱脂处理的步骤为:玻璃纤维加入到NaOH溶液中,70℃恒温匀速搅拌2h后,蒸馏水洗涤,置于80℃烘箱中恒温烘干4h,备用。
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