[发明专利]导电聚合物泡沫、其制造方法及其制品和用途

说明书

技术领域

本发明涉及导电聚合物泡沫和其制造方法，以及包含该聚合物泡沫的制品。 

背景技术

导电聚合物泡沫用于多种应用领域中，包括电接触器件、用在传感器中和用在需要电磁干扰(EMI)/射频干扰(RFI)屏蔽和/或静电消除的应用中。能够进行EMI/RFI屏蔽的示例性材料包括包裹在不导电泡沫垫周围的金属箔或金属化织物，和涂有导电材料的不导电垫。适用于静电消除的材料包括加入各种聚合物例如聚硅氧烷、聚氨酯和聚烯烃中的导电填料。使用导电填料的一个缺点是加入足以获得高电导率的量的导电填料影响聚合物的可压缩性和可加工性。此外，使用这种高含量的填料增加聚合物共混物的成本。使用者经常被迫在材料的成本和质量之间进行权衡。因此，难以获得高质量的用于EMI/RFI屏蔽的导电泡沫。 

提供填料添加量最小化并同时保持合适的电导率的聚合物泡沫是有利的。对特定应用所期望的泡沫的可压缩性、可加工性和其它物理性质不产生明显不利影响会是另一个优点。 

因此，在本领域内，仍然需要使泡沫能够同时具有电导率、可压缩性和可加工性并且尤其是对特定应用所期望的一种或更多种物理性质没有明显不利影响的组合物和方法。 

发明内容

制造聚合物泡沫复合材料的方法，包括：由前体组合物形成具有第一表面和相反的第二表面的制品，所述前体组合物包含聚合物泡沫前体组合物和含有多个磁性导电颗粒的填料组合物；使所述前体组合物发泡以在前体组合物中形成多个孔；向所述发泡的前体组合物施加磁场，其中所述磁场的强度和施加时间有效地使所述磁性导电颗粒在所述制 品的第一表面和相反的第二表面之间排列成相互隔开的链；和使所述聚合物泡沫前体组合物固化以提供密度为约1至约125磅/立方英尺和在60磅每平方英寸的压力下体积电阻率为约10^-3欧姆-cm至约10³欧姆-cm的聚合物泡沫复合材料。 

制造聚合物泡沫复合材料的方法，包括：由前体组合物形成具有第一表面和相反的第二表面的制品，所述前体组合物包含聚合物泡沫前体组合物和含有多个磁性导电颗粒的填料组合物；使所述前体组合物发泡以在前体组合物中形成多个孔；向所述发泡的前体组合物施加磁场，其中所述磁场的强度和施加时间有效地使所述磁性导电颗粒在所述制品的第一表面和相反的第二表面之间排列成相互隔开的链，其中所述发泡基本上在所述磁性导电颗粒完成排列之前完成；和使所述聚合物泡沫前体组合物固化以提供密度为约1至约125磅/立方英尺和在60磅每平方英寸的压力下体积电阻率为10^-3欧姆-cm至约10³欧姆-cm的聚合物泡沫复合材料。 

还描述了制造聚合物泡沫复合材料的方法，所述方法包括：使前体组合物机械发泡以在所述前体组合物中形成多个孔，其中所述前体组合物包含：聚合物泡沫前体组合物和含有多个磁性导电颗粒的填料组合物；由机械发泡的前体组合物形成具有第一表面和相反的第二表面的制品；施加强度和时间有效地使所述磁性导电颗粒在所述制品的第一表面和相反的第二表面之间排列成相互隔开的链的磁场，其中所述发泡基本上在所述磁性导电颗粒完成排列之前完成；和使所述聚合物前体组合物固化，以提供密度为约1至约125磅/立方英尺和在60磅每平方英寸的压力下体积电阻率为10^-3欧姆-cm至约10³欧姆-cm的聚合物泡沫复合材料。 

在另一实施方案中，制造聚合物泡沫复合材料的方法包括：由前体组合物形成具有第一表面和相反的第二表面的制品，所述前体组合物包含聚合物泡沫前体组合物和含有多个磁性导电颗粒的填料组合物；使所述前体组合物发泡以在前体组合物中形成多个孔；向所述发泡的前体组合物施加磁场，其中所述磁场的强度和施加时间有效地使所述磁性导电颗粒在所述制品的第一表面和相反的第二表面之间排列成相互隔开的链；和使所述聚合物泡沫前体组合物固化；和除去足以至少部分暴露 出所述相互隔开的链的末端的量的固化泡沫的第一和/或第二表面，以提供密度为约1至约125磅/立方英尺和在60磅每平方英寸的压力下体积电阻率为约10^-3欧姆-cm至约10³欧姆-cm的聚合物泡沫复合材料。