[发明专利]一种微米级厚度的疏水透气导电石墨膜及其制造方法

说明书

本发明提供了一种微米级厚度的疏水透气导电石墨膜及其制造方法，所述石墨膜由导电剂、石墨、聚合物粘接剂组成，所述导电剂、石墨由聚合物粘接剂粘结成膜，且在聚合物粘接剂中均匀分布。聚合物粘接剂起到将不同的石墨与导电剂材料粘接在一起的作用，具有形成聚合物支撑框架、成膜的作用。所述石墨膜可作为电磁屏蔽材料、导静电材料，具有良好的透气性和可加工性。其制备方法使用设备简单，操作方便，制造过程中不会造成二次污染，清洗方便。

技术领域

本发明涉及一种微米级厚度的疏水透气导电石墨膜及其制造方法，属于电子材料领域。

背景技术

近年来，科技飞速发展，各种电子设备已经成为人们便捷生活中不可缺少的一部分。但是，大量电子设备的使用带来的电磁污染，不仅会影响周围其它电子设备的正常使用，还会危害人体健康。目前，广泛使用的金属类电磁屏蔽材料，质量重，不易弯折，加工与使用成本高，安装困难，受使用环境影响较大且电磁波吸收能力呈现较大的各向异性倾向。这与如今电子设备所追求的微型化、柔性化、高度集成以及高密闭性相违背。热点研究的石墨烯类电磁屏蔽材料，虽然具备着优良的电磁屏蔽性能，但同样面临着高昂的成本问题。

随着对电子设备性能要求的进一步提高，精密电子设备以及相关仪器能够保持高精度稳定性至关重要。静电是计算机房和精密电子等行业设备正常运行最频繁、最难消除的危害之一。静电的存在不仅会导致计算机运行出错，内部部分元器件击穿毁坏，明显影响计算机外部设备正常使用。还会导致精密仪器不准、损毁甚至有爆炸隐患。

与此同时，一些特殊用途的地板、墙画、集装箱壁也需要可导静电，且通电后可加热的薄膜材料。

因此提供一种能够适应电子设备多功能用途的质地轻薄、高柔性、成本低、适用狭小空间、并具有各向同性的电磁屏蔽和导电性好、疏水、易贴覆于房间的导静电的透气材料，对电子以及电器设备的进一步发展具有重要意义。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明提供一种微米级厚度的疏水透气导电石墨膜及其制造方法，所制备的石墨膜质地轻薄、抗腐蚀、透气疏水、成本低、柔性好、适用狭小空间、具有各向同性的电磁波吸收能力、电导率适宜。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种微米级厚度的疏水透气导电石墨膜的制造方法，其特征在于：

将导电剂和石墨粉在混料机中混合均匀至粉料A；

选用聚四氟乙烯粉体作为聚合物粘接剂，将聚合物粘接剂和粉料A在混料机中混合均匀得粉料B；混合过程在聚四氟乙烯呈玻璃态的条件下进行；

所述粉料B在研磨设备中使用超音速气体进行研磨，使得粉料B中的聚四氟乙烯的分子链延展打开，同其他碳基粉体形成物理粘连，且不发生化学反应，获得粉料C；

粉料C在高温热压下制成碳膜；

进一步地，所述导电剂为super-P、乙炔黑、铝粉、银粉，所述石墨为石墨粉料。

进一步地，所述气体为干燥的、流速为超音速的压缩空气、氩气或氮气，气体露点在-40℃。

进一步地，导电剂与石墨的重量百分比为0％-50％：50％-100％。

进一步地，聚合物粘接剂与粉料A的重量百分比为3％-15％：85％-97％。

进一步地，混粉C需经热辊压机两次辊压成膜，热压温度为150-200℃，第一次辊压后膜厚度为150～250微米，第二次辊压后膜厚度为50～150微米。

进一步地，聚合物粘接剂和粉料A在混料机中混合均匀至粉料B的过程中控制温度在10℃以下，研磨时间0.5-4小时。