[发明专利]一种低密度聚酰胺组合物及其应用

说明书

本发明公开了一种低密度聚酰胺组合物及其应用，属于LAP技术领域。该低密度聚酰胺组合物包括如下重量份的组分：聚酰胺43～80份、激光引发剂0.5～2份、激光保护剂1～5份、空心玻璃微珠10～30份和热塑性弹性体10～20份；所述激光引发剂为由金属氧化物溶剂和金属氧化物溶质形成的固溶体；所述激光保护剂为异氰酸酯类化合物。本发明提供的低密度聚酰胺组合物具有高韧性和低密度的特性，在使用LAP工艺镭雕化镀的过程中，该组合物可以有效改善溢镀、漏镀的问题，显著提高了产品良率。

技术领域

本发明属于LAP技术领域，具体涉及一种低密度聚酰胺组合物及其应用。

背景技术

激光化学活化金属镀(Laser Activating Plating，LAP)是一种以激光诱导普通塑料基材后选择性金属镀的技术，其能够在任意成型面上制作具有电气功能的电器及互联器件，因此在智能手机、可穿戴设备、LED等领域都具备广泛的应用前景。

常规LAP工艺中，由于普通塑胶基材的材质柔软脆弱，激光镭雕过程中产品易被烧焦，导致线路的轮廓粗糙，使镭雕层的线路不稳定，因此在化镀前处理过程中各种酸碱药水在线路的轮廓粗糙处的残留量较大，造成产品的线路轮廓被腐蚀，产生斑点及微孔，影响镀层在产品上的附着，最终导致产品出现溢镀、漏镀等不良现象。现有技术CN 111805091 A和CN 112739024 A均分别针对LAP工艺的这一问题提出了工艺改善方法，但是目前尚没有报道用于LAP工艺的聚合物材料可以改善溢镀、漏镀等不良问题。

随着5G信息时代的到来，塑料天线由于具备低介电损耗的特性，在移动终端设备上获得了广泛应用。轻量化一直是移动终端设备的主要发展方向之一，为了进一步降低设备的重量，塑料天线材料的低密度化要求也越来越高。目前，尚没有报道可以适用于LAP工艺的低密度聚酰胺材料。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种低密度聚酰胺组合物及其应用。

为达到其目的，本发明所采用的技术方案为：

一种低密度聚酰胺组合物，其包括如下重量份的组分：聚酰胺43～80份、激光引发剂0.5～2份、激光保护剂1～5份、空心玻璃微珠10～30份和热塑性弹性体10～20份；所述激光引发剂为由金属氧化物溶剂和金属氧化物溶质形成的固溶体，所述金属氧化物溶剂中含有金属元素Ti、Sn、Nb、W、Mn、Ta中的至少一种，所述金属氧化物溶质中含有金属元素Mg、Al、Ca、Fe、Ti、Ni、Cu、Sn、Sb中的至少一种；所述激光保护剂为异氰酸酯类化合物。

本发明中，加入0.5～2重量份的所述激光引发剂可以在激光镭雕过程中吸收激光能量而发生价态转化，转化后的激光引发剂可以进一步在化镀过程中与化镀液的金属离子产生置换反应，加快金属镀层的沉积，同时提高材料表面与金属镀层的结合力。此外，激光引发剂的加入可以吸收部分激光能量，在一定程度上防止材料在激光镭雕过程中由于局部过热而导致碳化，从而可以改善溢镀和漏镀的问题。若所述激光引发剂加入过少，改善作用不明显；若加入过多，也会导致溢镀问题发生。

在激光镭雕过程中，激光轰击材料表面形成的高热会使得聚酰胺基体发生熔融降解，聚酰胺发生断链等一系列降解反应，从而使得材料体积收缩不均匀，加上短链聚酰胺极易碳化形成致密的碳层，导致激光镭雕后的沟槽表面粗糙、沟槽宽度不均以及有大量碳化物存在，造成在化镀过程中形成的金属镀层薄厚不均、线径差异大和出现漏镀，严重影响电路质量。本发明通过引入1～5重量份所述激光保护剂，可以在激光镭雕过程中利用高热使得断链的聚酰胺进一步扩链、微交联形成高分子量聚酰胺；吸热和高分子量聚酰胺的形成可以有效减少碳化物的产生，从而减少后续化镀过程中的漏镀；同时激光保护剂的引入使得激光照射部位的聚酰胺发生均匀地降解-扩链反应，使得材料的烧蚀和收缩过程均匀，形成均一的沟槽表面和宽度，从而可以在化镀过程中减少溢镀，形成线径均匀和镀层厚度均匀的高品质立体电路。若所述激光保护剂加入过少，改善作用不明显；若加入过多，会导致激光照射过程中树脂过度反应发泡，引发溢镀和漏镀问题。