[发明专利]一种防电磁辐射防水透气薄膜材料及其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种防电磁辐射防水透气薄膜材料，包括以下步骤：首先对多孔膨体聚四氟乙烯薄膜进行等离子体处理改性，然后在其表面组装带活性端基的共聚物薄膜并固化，再通过离子交换将活性氯化钯负载到活性共聚物薄膜侧链，最后将表面活化的多孔膨体四氟乙烯薄膜进行无电沉积从而获得表面镀铜的多孔膨体聚四氟乙烯薄膜。本发明的制备方法操作简单、经济环保，适合工业化生产。并且所制备的多孔多孔膨体聚四氟乙烯薄膜材料与铜镀层之间粘结力强，镀层均匀而且密度可控，不仅能够防止电磁辐射同时具有防水透气功能，本发明材料可广泛用于通信设备、工业自动化设备、射频和微波医疗设备、军事装备、高压电器、交通工具在恶劣条件下的防辐射。

技术领域

本发明属于新型材料技术领域，特别涉及一种防电磁辐射防水透气薄膜材料及其制备方法及应用。

背景技术

多孔膨体聚四氟乙烯薄膜具有化学稳定性、电绝缘性、热稳定性、低表面能等优异的性能，通过表面化学镀铜的方法所制备成的复合材料不仅能够有效防止电磁辐射同时具有防水透气功能，并且由于该薄膜强度很高因而可广泛用于民用和军用设施的各个方面。

化学镀铜的实质是通过溶液中的还原剂使铜离子还原并使其沉积在镀件表面，化学镀铜一般需要少量的催化剂，最常用的便是金属钯。由于多孔膨体聚四氟乙烯的表面能很低，具有作为活性催化中心的钯无法直接吸附在包括多孔膨体聚四氟乙烯表面，因此，在吸附钯之前还需要通过等离子体处理等方法对多孔膨体聚四氟乙烯薄膜进行表面亲水改性。传统的含钯催化的化学镀铜工艺通常是把多孔膨体聚四氟乙烯薄膜浸入SnCl₂和PdCl₂的溶胶中，利用SnCl₂来还原Pd²⁺，生成金属钯与锡的氯化物一起吸附在薄膜表面上，得到具有催化活性表面。但是多余的Sn²⁺会影响后续铜镀层的生长，并且多孔膨体聚四氟乙烯对金属钯的吸附属于物理吸附，在后续金属层制备过程中有机基板与金属层间的结合效果取决于有机基板与金属层之间的物理铆合作用，往往不能达到理想的结合力值。

本发明应用偶联剂等在多孔膨体聚四氟乙烯表面形成自组装膜，通过自组装膜活性基团的配位、络合等作用吸附具有催化活性的金属钯等，形成金属膜催化层。自组装膜增加了催化活性点的均匀性和致密性，提高了活化效果，增强了多孔膨体聚四氟乙烯基体与镀层的结合力，并且降低了环境污染和简化了表面湿法处理步骤，为未来该领域的发展开辟了一条新的途径。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种防电磁辐射防水透气薄膜材料及其制备方法，本发明方法在多孔膨体聚四氟乙烯薄膜表面接枝共聚改性和化学镀铜，不仅降低了环境污染、简化了表面湿法处理的步骤，并且所制备的多孔薄膜材料与铜镀层之间粘结力强，结合牢固，镀层均匀可控。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种防电磁辐射防水透气薄膜材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)采用等离子体处理多孔膨体聚四氟乙烯薄膜得到亲水多孔膨体聚四氟乙烯膜；

(2)在步骤(1)所得亲水多孔膨体四氟乙烯薄膜的表面组装由甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和3-巯丙基三甲氧基硅烷共聚而成的带活性端基的功能聚合物层，并固化，得到表面组装活性共聚物的多孔膨体聚四氟乙烯薄膜；

(3)将步骤(2)组装有活性共聚物的多孔膨体聚四氟乙烯薄膜置于二氨基四氯化钯的溶液中，通过离子交换得到共聚物侧链含有活性氯化钯的多孔膨体聚四氟乙烯薄膜；

(4)将步骤(3)中得到的含钯的功能化多孔膨体聚四氟乙烯薄膜置于含有一定浓度铜前驱体的溶液中进行无电沉积，从而获得表面镀铜的多孔膨体聚四氟乙烯薄膜。