CN113462308A - 拓扑式导电泡棉材料及其构造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于导电泡棉材料及其构造技术领域，尤其是拓扑式导电泡棉材料及其构造方法，针对现有的导电泡棉的连接方式单一，大部分都是单独应用于设备的某一个部分，无法形成一个应用网络，对于导电泡棉的性能应用效果未达到最佳的问题，现提出如下方案，其中的拓扑式泡棉材料包括以下重量份的原料：聚乙烯90‑100份、碳黑40‑60份、导电布30‑50份、聚乙烯呲啶4‑12份、氯化聚乙烯3‑15份、发泡剂3‑8份、敏化剂0.5‑3份、抗氧化剂0.5‑6份、三聚氰胺0.3‑4份、三聚氰胺氰尿酸盐0.3‑4份，本发明的目的是通过拓扑式的连接方法使导电泡棉的各个性能在应用的设备上形成网络化，提高性能的使用。

Description

拓扑式导电泡棉材料及其构造方法
技术领域
本发明涉及导电泡棉材料及其构造技术领域，尤其涉及拓扑式导电泡棉材料及其构造方法。
背景技术
导电泡棉是一种导电的电磁屏蔽材料，是在阻燃海绵芯上缠绕导电编制套制成，具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性，导电泡棉还具有表面导电性、电磁屏蔽性、质量轻、韧性好、弹性佳、厚度可压缩、阻燃、可冲切成各种形状、环境适应力强等优点，被广泛应用于消费电子、家电、通讯、医疗器械、工控、军工、航空航天等行业中，发展前景巨大。
但是现有的导电泡棉的连接方式单一，大部分都是单独应用于设备的某一个部分，无法形成一个应用网络，对于导电泡棉的性能应用效果未达到最佳，因此，我们提出了拓扑式导电泡棉材料及其构造方法用于解决上述问题。
发明内容
本发明目的是为了解决现有的导电泡棉的连接方式单一，大部分都是单独应用于设备的某一个部分，无法形成一个应用网络，对于导电泡棉的性能应用效果未达到最佳的问题，而提出的拓扑式导电泡棉材料及其构造方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
拓扑式导电泡棉材料，包括以下重量份的原料：聚乙烯90-100份、碳黑40-60份、导电布30-50份、聚乙烯呲啶4-12份、氯化聚乙烯3-15份、发泡剂3-8份、敏化剂0.5-3份、抗氧化剂0.5-6份、三聚氰胺0.3-4份、三聚氰胺氰尿酸盐0.3-4份、氮0.5-3份、磷0.5-3份、热熔胶5-20份、聚烯烃复合胶20-40份；
优选的，包括以下重量份的原料：聚乙烯95-100份、碳黑50-60份、导电布40-50份、聚乙烯呲啶6-10份、氯化聚乙烯3-12份、发泡剂4-8份、敏化剂0.5-2.5份、抗氧化剂1-6份、三聚氰胺0.3-3份、三聚氰胺氰尿酸盐0.3-3份、氮0.6-2份、磷0.6-2份、热熔胶8-15份、聚烯烃复合胶20-30份；
优选的，包括以下重量份的原料：聚乙烯98份、碳黑55份、导电布50份、聚乙烯呲啶8份、氯化聚乙烯6份、发泡剂8份、敏化剂2.5份、抗氧化剂4份、三聚氰胺2份、三聚氰胺氰尿酸盐2份、氮1.5份、磷1.5份、热熔胶10份、聚烯烃复合胶30份。
本发明还提出拓扑式导电泡棉材料的构造方法，包括以下步骤：
S1：制作导电泡棉：采用聚乙烯和碳黑为主原料，添加聚乙烯呲啶、氯化聚乙烯、发泡剂、敏化剂、抗氧化剂、阻燃剂、氮、磷，经过密练、造粒、挤片、电子束辐照、加热发泡多种现存工艺实现碳黑与聚乙烯结合形成高分子导电泡棉；
S2：导电泡棉加工：在形成的高分子导电泡棉外部包裹一层带有金属镀层的导电布，在导电布与导电泡棉之间加设热熔胶，在导电布的外表面涂上一层聚烯烃复合胶，便于导电泡棉材料的固定；
S3：切割导电泡棉：将导电泡棉用数控机床进行激光冲切成所需形状及厚度；
S4：采用拓扑式连接：在真空模具中通过加热使切割好的导电泡棉以拓扑式结构进行连接；
优选的，所述S1中，采用聚乙烯和碳黑为主原料，添加聚乙烯呲啶、氯化聚乙烯、发泡剂、敏化剂、抗氧化剂、阻燃剂、氮、磷，经过密练、造粒、挤片、电子束辐照、加热发泡多种现存工艺实现碳与聚乙烯结合形成高分子导电泡棉，其中阻燃剂采用三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐，同时加入氮、磷作为协同阻燃体系；
优选的，所述S2中，在形成的高分子导电泡棉外部包裹一层带有金属镀层的导电布，在导电布与导电泡棉之间加设热熔胶，在导电布的外表面涂上一层聚烯烃复合胶，便于导电泡棉材料的固定，其中导电布是由Polyester纤维表面覆上铝和镍金属表层所构成的金属纤维编织而成，纤维底层是铝，表层是防氧化抗腐蚀的金属镍，导电布外层涂有的一层聚烯烃复合胶不为唯一选择，可根据工艺及成本考虑其他具有相同效果的胶体，在导电布与导电泡棉之间加设热熔胶，使导电泡棉和导电布形成一体化结构，减少导电泡棉与导电布之间的接触电阻值；
优选的，所述S3中，采用数控机床进行激光冲切的方式将导电泡棉切割成不同的形状及厚度，其中切割方式不唯一，也可采用其他工艺手法，采用激光冲切时要对数控机床进行数据设置，并且切割后要进行人工比对尺寸是否正确，切割时导电泡棉的厚度要比最终成型的导电泡棉厚0.5mm,保证最终成型的导电泡棉具有弹性，最大可压缩至原始厚度的60％；
优选的，所述S4中，在真空模具中通过加热使切割好的导电泡棉以拓扑式结构进行连接，在真空模具中加热时，成型机加热温度为：室内温度为18℃，热熔温度设定为165℃效果最佳，根据环境不同工艺人员可结合成型速度、物料情况改变温度设定，采用的拓扑式连接结构包括总线型拓扑结构、星型拓扑结构、环型拓扑结构、树状拓扑结构网状拓扑结构以及它们的混合型。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.采用聚乙烯和碳黑为主要原料形成的高分子导电泡棉具有良好的导电性，和持久的消除静电的能力，同时污染较小。
2.在导电布与导电泡棉之间加设热熔胶，使导电泡棉和导电布形成一体化结构，减少导电泡棉与导电布之间的接触电阻值，同时导电布纤维底层是用高导电性的铝代替铜，降低了生产成本。
3.采用拓扑式进行连接多个设备形成网络化，将导电泡棉的性能发挥的更好，同时实现多个设备之间的导电，可以使多个设备并联进行导电，避免了因一个设备短路造成整个导电装置短路。
本发明的目的是通过拓扑式的连接方法使导电泡棉的各个性能在应用的设备上形成网络化，提高性能的使用，实现多个设备同时进行导电、屏蔽作用，同时采用环保材料，减少污染。
附图说明
图1为本发明提出的拓扑式导电泡棉材料及其构造方法的流程图。
具体实施方式
下面将对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
参照图1，本发明提出了拓扑式导电泡棉材料，包括以下重量份的原料：聚乙烯98份、碳黑55份、导电布50份、聚乙烯呲啶8份、氯化聚乙烯6份、发泡剂8份、敏化剂2.5份、抗氧化剂4份、三聚氰胺2份、三聚氰胺氰尿酸盐2份、氮1.5份、磷1.5份、热熔胶10份、聚烯烃复合胶30份；
其构造方法包括以下步骤：
S1：制作导电泡棉：采用聚乙烯和碳黑为主原料，添加聚乙烯呲啶、氯化聚乙烯、发泡剂、敏化剂、抗氧化剂、阻燃剂、氮、磷，经过密练、造粒、挤片、电子束辐照、加热发泡多种现存工艺实现碳黑与聚乙烯结合形成高分子导电泡棉，其中阻燃剂采用三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐，同时加入氮、磷作为协同阻燃体系；
S2：导电泡棉加工：在形成的高分子导电泡棉外部包裹一层带有金属镀层的导电布，在导电布与导电泡棉之间加设热熔胶，在导电布的外表面涂上一层聚烯烃复合胶，便于导电泡棉材料的固定，其中导电布是由Polyester纤维表面覆上铝和镍金属表层所构成的金属纤维编织而成，纤维底层是铝，表层是防氧化抗腐蚀的金属镍，导电布外层涂有的一层聚烯烃复合胶不为唯一选择，可根据工艺及成本考虑其他具有相同效果的胶体，在导电布与导电泡棉之间加设热熔胶，使导电泡棉和导电布形成一体化结构，减少导电泡棉与导电布之间的接触电阻值；
S3：切割导电泡棉：采用数控机床进行激光冲切的方式将导电泡棉切割成不同的形状及厚度，其中切割方式不唯一，也可采用其他工艺手法，采用激光冲切时要对数控机床进行数据设置，并且切割后要进行人工比对尺寸是否正确，切割时导电泡棉的厚度要比最终成型的导电泡棉厚0.5mm,保证最终成型的导电泡棉具有弹性，最大可压缩至原始厚度的60％；
S4：采用拓扑式连接：在真空模具中通过加热使切割好的导电泡棉以拓扑式结构进行连接，在真空模具中加热时，成型机加热温度为：室内温度为18℃，热熔温度设定为165℃效果最佳，根据环境不同工艺人员可结合成型速度、物料情况改变温度设定，采用的拓扑式连接结构包括总线型拓扑结构、星型拓扑结构、环型拓扑结构、树状拓扑结构网状拓扑结构以及它们的混合型。
实施例二
参照图1，本发明提出了拓扑式导电泡棉材料，包括以下重量份的原料：聚乙烯90份、碳黑45份、导电布40份、聚乙烯呲啶9份、氯化聚乙烯12份、发泡剂4份、敏化剂2.5份、抗氧化剂3份、热熔胶20份、聚烯烃复合胶30份；
其构造方法包括以下步骤：
S1：制作导电泡棉：采用聚乙烯和碳黑为主原料，添加聚乙烯呲啶、氯化聚乙烯、发泡剂、敏化剂、抗氧化剂，经过密练、造粒、挤片、电子束辐照、加热发泡多种现存工艺实现碳黑与聚乙烯结合形成高分子导电泡棉；
S2：导电泡棉加工：在形成的高分子导电泡棉外部包裹一层带有金属镀层的导电布，在导电布与导电泡棉之间加设热熔胶，在导电布的外表面涂上一层聚烯烃复合胶，便于导电泡棉材料的固定，其中导电布是由Polyester纤维表面覆上铝和镍金属表层所构成的金属纤维编织而成，纤维底层是铝，表层是防氧化抗腐蚀的金属镍，导电布外层涂有的一层聚烯烃复合胶不为唯一选择，可根据工艺及成本考虑其他具有相同效果的胶体，在导电布与导电泡棉之间加设热熔胶，使导电泡棉和导电布形成一体化结构，减少导电泡棉与导电布之间的接触电阻值；
S3：切割导电泡棉：采用数控机床进行激光冲切的方式将导电泡棉切割成不同的形状及厚度，其中切割方式不唯一，也可采用其他工艺手法，采用激光冲切时要对数控机床进行数据设置，并且切割后要进行人工比对尺寸是否正确，切割时导电泡棉的厚度要比最终成型的导电泡棉厚0.5mm,保证最终成型的导电泡棉具有弹性，最大可压缩至原始厚度的60％；
S4：采用拓扑式连接：在真空模具中通过加热使切割好的导电泡棉以拓扑式结构进行连接，在真空模具中加热时，成型机加热温度为：室内温度为18℃，热熔温度设定为165℃效果最佳，根据环境不同工艺人员可结合成型速度、物料情况改变温度设定，采用的拓扑式连接结构包括总线型拓扑结构、星型拓扑结构、环型拓扑结构、树状拓扑结构网状拓扑结构以及它们的混合型。
实施例三
参照图1，本发明提出了拓扑式导电泡棉材料，包括以下重量份的原料：聚乙烯100份、碳黑60份、导电布45份、聚乙烯呲啶12份、氯化聚乙烯11份、发泡剂5份、敏化剂2份、抗氧化剂3.5份、三聚氰胺0.5份、三聚氰胺氰尿酸盐1份、氮2份、磷2份、聚烯烃复合胶28份；
其构造方法包括以下步骤：
S1：制作导电泡棉：采用聚乙烯和碳黑为主原料，添加聚乙烯呲啶、氯化聚乙烯、发泡剂、敏化剂、抗氧化剂、阻燃剂、氮、磷，经过密练、造粒、挤片、电子束辐照、加热发泡多种现存工艺实现碳黑与聚乙烯结合形成高分子导电泡棉，其中阻燃剂采用三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐，同时加入氮、磷作为协同阻燃体系；
S2：导电泡棉加工：在形成的高分子导电泡棉外部包裹一层带有金属镀层的导电布，在导电布的外表面涂上一层聚烯烃复合胶，便于导电泡棉材料的固定，其中导电布是由Polyester纤维表面覆上铝和镍金属表层所构成的金属纤维编织而成，纤维底层是铝，表层是防氧化抗腐蚀的金属镍，导电布外层涂有的一层聚烯烃复合胶不为唯一选择，可根据工艺及成本考虑其他具有相同效果的胶体；
S3：切割导电泡棉：采用数控机床进行激光冲切的方式将导电泡棉切割成不同的形状及厚度，其中切割方式不唯一，也可采用其他工艺手法，采用激光冲切时要对数控机床进行数据设置，并且切割后要进行人工比对尺寸是否正确，切割时导电泡棉的厚度要比最终成型的导电泡棉厚0.5mm,保证最终成型的导电泡棉具有弹性，最大可压缩至原始厚度的60％；
S4：采用拓扑式连接：在真空模具中通过加热使切割好的导电泡棉以拓扑式结构进行连接，在真空模具中加热时，成型机加热温度为：室内温度为18℃，热熔温度设定为165℃效果最佳，根据环境不同工艺人员可结合成型速度、物料情况改变温度设定，采用的拓扑式连接结构包括总线型拓扑结构、星型拓扑结构、环型拓扑结构、树状拓扑结构网状拓扑结构以及它们的混合型。
对实施例一、实施例二和实施例三制得的拓扑式导电泡棉材料进行测试，得出结果如下：
Figure BDA0003182271640000091
实施例一、实施例二和实施例三制得的对比现有产品有了显著提高，且实施例一为最佳实施例。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.拓扑式导电泡棉材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚乙烯90-100份、碳黑40-60份、导电布30-50份、聚乙烯呲啶4-12份、氯化聚乙烯3-15份、发泡剂3-8份、敏化剂0.5-3份、抗氧化剂0.5-6份、三聚氰胺0.3-4份、三聚氰胺氰尿酸盐0.3-4份、氮0.5-3份、磷0.5-3份、热熔胶5-20份、聚烯烃复合胶20-40份。
2.根据权利要求1所述的拓扑式导电泡棉材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚乙烯95-100份、碳黑50-60份、导电布40-50份、聚乙烯呲啶6-10份、氯化聚乙烯3-12份、发泡剂4-8份、敏化剂0.5-2.5份、抗氧化剂1-6份、三聚氰胺0.3-3份、三聚氰胺氰尿酸盐0.3-3份、氮0.6-2份、磷0.6-2份、热熔胶8-15份、聚烯烃复合胶20-30份。
3.根据权利要求1所述的拓扑式导电泡棉材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚乙烯98份、碳黑55份、导电布50份、聚乙烯呲啶8份、氯化聚乙烯6份、发泡剂8份、敏化剂2.5份、抗氧化剂4份、三聚氰胺2份、三聚氰胺氰尿酸盐2份、氮1.5份、磷1.5份、热熔胶10份、聚烯烃复合胶30份。
4.拓扑式导电泡棉材料的构造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：制作导电泡棉：采用聚乙烯和碳黑为主原料，添加聚乙烯呲啶、氯化聚乙烯、发泡剂、敏化剂、抗氧化剂、阻燃剂、氮、磷，经过密练、造粒、挤片、电子束辐照、加热发泡工艺实现碳黑与聚乙烯结合形成高分子导电泡棉；
S2：导电泡棉加工：在形成的高分子导电泡棉外部包裹一层带有金属镀层的导电布，在导电布与导电泡棉之间加设热熔胶，在导电布的外表面涂上一层聚烯烃复合胶；
S3：切割导电泡棉：将导电泡棉用数控机床进行激光冲切成所需形状及厚度；
S4：采用拓扑式连接：在真空模具中通过加热使切割好的导电泡棉以拓扑式结构进行连接。
5.根据权利要求4所述的拓扑式导电泡棉材料的构造方法，其特征在于，所述S1中，阻燃剂采用三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐，同时加入氮、磷作为协同阻燃体系。
6.根据权利要求4所述的拓扑式导电泡棉材料的构造方法，其特征在于，所述S2中，导电布是由Polyester纤维表面覆上铝和镍金属表层所构成的金属纤维编织而成，纤维底层是铝，表层是金属镍。
7.根据权利要求4所述的拓扑式导电泡棉材料的构造方法，其特征在于，所述S2中，在导电布与导电泡棉之间加设热熔胶，使导电泡棉和导电布形成一体化结构。
8.根据权利要求4所述的拓扑式导电泡棉材料的构造方法，其特征在于，所述S3中，采用数控机床进行激光冲切的方式将导电泡棉切割成不同的形状及厚度，采用激光冲切时要对数控机床进行数据设置，并且切割后要进行人工比对尺寸是否正确，切割时导电泡棉的厚度要比最终成型的导电泡棉厚0.5mm。
9.根据权利要求4所述的拓扑式导电泡棉材料的构造方法，其特征在于，所述S4中，在真空模具中加热时，成型机加热温度为：室内温度为18℃，热熔温度设定为165℃。
10.根据权利要求4所述的拓扑式导电泡棉材料的构造方法，其特征在于，所述S4中，采用的拓扑式连接结构包括总线型拓扑结构、星型拓扑结构、环型拓扑结构、树状拓扑结构网状拓扑结构以及它们的混合型。
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