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CN117162616A - 膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜 - Google Patents

膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜 Download PDF

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Publication number
CN117162616A
CN117162616A CN202311086099.7A CN202311086099A CN117162616A CN 117162616 A CN117162616 A CN 117162616A CN 202311086099 A CN202311086099 A CN 202311086099A CN 117162616 A CN117162616 A CN 117162616A
Authority
CN
China
Prior art keywords
expanded polytetrafluoroethylene
carbon
carbon fiber
conductive layer
composite material
Prior art date
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Pending
Application number
CN202311086099.7A
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English (en)
Inventor
赵治亚
刘光烜
陈伟藩
桂美进
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Lianyisheng Industrial Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Lianyisheng Industrial Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Shenzhen Lianyisheng Industrial Co ltd filed Critical Shenzhen Lianyisheng Industrial Co ltd
Priority to CN202311086099.7A priority Critical patent/CN117162616A/zh
Publication of CN117162616A publication Critical patent/CN117162616A/zh
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Abstract

本发明提供一种膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜,包括膨体聚四氟乙烯薄膜和碳纤维导电层,膨体聚四氟乙烯薄膜中具有孔隙;碳纤维导电层与膨体聚四氟乙烯薄膜通过辊压复合在一起,碳纤维导电层包括相互连接的面层和填充部,面层设置于膨体聚四氟乙烯薄膜至少一侧的表面上,填充部填充在膨体聚四氟乙烯薄膜的孔隙中;碳纤维导电层的组成成分包括碳基纤维材料、导电粉和粘结剂,碳基纤维材料为碳纤维和/或碳晶须。本发明提供的膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜,其不仅具有轻质、耐高低温、密封性好等优点,又具有良好的导电性,而且碳纤维导电层与膨体聚四氟乙烯薄膜之间的结合力强,碳纤维导电层不容易发生脱落。

Description

膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域,尤其是涉及一种膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜。
背景技术
膨体聚四氟乙烯(expanded PTFE)是由聚四氟乙烯树脂经拉伸等特殊加工方法制成,其具有微细纤维连接而形成的网状结构,这些微细纤维之间形成无数细孔。膨体聚四氟乙烯具有良好的抗化学药品、抗磨损特性和极强的耐高温/低温能力,且由于其具有大量的细孔,可以用在一些需要高温密封且对于重量有要求的领域。
由于膨体聚四氟乙烯具有孔径小、孔隙率高、孔径分布均匀、强度高、相对密度小等特点,其可以用在一些透气不透水的领域。例如将膨体聚四氟乙烯与导电材料进行复合,可得到膨体聚四氟乙烯导电材料,膨体聚四氟乙烯导电材料具有膨体聚四氟乙烯的透气不透水、轻质、耐高低温、密封性好等优点的同时,又具有良好的导电性。
但是,目前的膨体聚四氟乙烯导电材料一般是在膨体聚四氟乙烯表面涂覆导电材料(具体可参考CN107446156A等专利),经干燥处理后在膨体聚四氟乙烯表面形成导电层。然而,由于导电层仅设置于膨体聚四氟乙烯的表面上,且膨体聚四氟乙烯自身的表面能较小,很难与其他材料复合(主要因为膨体聚四氟乙烯中氟原子极性强,当氟原子和其他元素结合时几乎是夺取其电子,成为最外层8电子的稳定结构;因此,很难有其他基团和其产生范德华力),导致这种结构的导电层很容易从膨体聚四氟乙烯表面脱落,从而影响其正常使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜,其不仅具有轻质、耐高低温、密封性好等优点,又具有良好的导电性,而且碳纤维导电层与膨体聚四氟乙烯薄膜之间的结合力强,碳纤维导电层不容易发生脱落。
本发明提供一种膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜,包括膨体聚四氟乙烯薄膜和碳纤维导电层,所述膨体聚四氟乙烯薄膜中具有孔隙;所述碳纤维导电层与所述膨体聚四氟乙烯薄膜通过辊压复合在一起,所述碳纤维导电层包括相互连接的面层和填充部,所述面层设置于所述膨体聚四氟乙烯薄膜至少一侧的表面上,所述填充部填充在所述膨体聚四氟乙烯薄膜的孔隙中;所述碳纤维导电层的组成成分包括碳基纤维材料、导电粉和粘结剂,所述碳基纤维材料为碳纤维和/或碳晶须。
在一种可实现的方式中,所述面层设置于所述膨体聚四氟乙烯薄膜一侧的表面上;或者,所述面层设置于所述膨体聚四氟乙烯薄膜相对两侧的表面上,且相对两侧的所述面层之间通过所述填充部相连。
在一种可实现的方式中,所述碳纤维导电层为多孔结构。
在一种可实现的方式中,所述膨体聚四氟乙烯薄膜在与所述碳纤维导电层结合之前还经过低温等离子表面处理,以增强所述膨体聚四氟乙烯薄膜与所述碳纤维导电层之间的结合力。
在一种可实现的方式中,所述面层的厚度为15μm~1mm,所述膨体聚四氟乙烯薄膜的厚度为0.05mm~3mm。
在一种可实现的方式中,所述导电粉为石墨粉、碳黑粉、铜粉、银粉、铝粉、银包铜粉和银包铝粉中的一种或多种的组合。
在一种可实现的方式中,所述碳基纤维材料、所述导电粉和所述粘结剂的重量份数分别为:所述碳基纤维材料为35-50份,所述导电粉为35-45份,所述粘结剂为2-8份;所述碳基纤维材料的目数为50-100目。
在一种可实现的方式中,所述膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜的制备方法包括以下步骤:
S10:取35-50份碳基纤维材料、35-45份导电粉和2-8份粘结剂,混合球磨一段时间,得到第一复合材料;
S20:取45-85份所述第一复合材料和5-20份溶剂,放入搅拌机中搅拌成团,得到第二复合材料;然后将所述第二复合材料置于滚压机中混炼均匀;
S30:将所述第二复合材料与膨体聚四氟乙烯薄膜进行辊压复合,使所述第二复合材料覆盖在所述膨体聚四氟乙烯薄膜的表面上,并填充在所述膨体聚四氟乙烯薄膜的孔隙中,得到第三复合材料;
S40:对所述第三复合材料进行干燥,即得到所述膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜;其中,所述第二复合材料在干燥后形成为所述碳纤维导电层。
在一种可实现的方式中,上述S20步骤中,所述溶剂为乙醇和/或丙醇;所述第二复合材料中还加入有5-25份水;
上述S40步骤中,对所述第三复合材料进行干燥具体包括:将所述第三复合材料置于-18℃至-25℃条件下冷冻干燥3-5小时,使所述第二复合材料中的水和溶剂挥发,进而使所述碳纤维导电层形成为多孔结构。
在一种可实现的方式中,上述S30步骤中,在将所述第二复合材料与所述膨体聚四氟乙烯薄膜进行辊压复合之前,还对所述膨体聚四氟乙烯薄膜进行低温等离子表面处理,以增强所述膨体聚四氟乙烯薄膜与所述第二复合材料之间的结合力。
本发明提供的膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜,采用碳纤维导电层和膨体聚四氟乙烯薄膜复合而成,不仅具有膨体聚四氟乙烯的轻质、耐高低温、密封性好等优点,又具有良好的导电性。同时,由于碳纤维导电层与膨体聚四氟乙烯薄膜通过辊压复合在一起,在辊压过程中,碳纤维导电层一部分(即面层)与膨体聚四氟乙烯薄膜的表面相结合,另一部分(即填充部)填充在膨体聚四氟乙烯薄膜的孔隙中,从而增大了碳纤维导电层与膨体聚四氟乙烯薄膜之间的结合面积,极大地增强碳纤维导电层与膨体聚四氟乙烯薄膜之间的结合力,使得碳纤维导电层不容易与膨体聚四氟乙烯薄膜发生分离脱落,保证膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜的结构稳定性和可靠性。
同时,碳纤维导电层的组成成分包括碳基纤维材料、导电粉和粘结剂,碳基纤维材料为碳纤维和/或碳晶须,即该碳纤维导电层以导电性好、结构强度高的碳纤维和/或碳晶须作为基体,导电粉能够进一步增强碳纤维导电层的导电性,粘结剂能够将碳基纤维材料、导电粉和膨体聚四氟乙烯粘结复合在一起,使得该碳纤维导电层具有良好的导电性、结构强度和韧性。
附图说明
图1为本发明实施例中膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜的立体结构示意图。
图2为图1的截面示意图。
图3为图2中膨体聚四氟乙烯薄膜的截面示意图。
图4为本发明另一实施例中膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜的立体结构示意图。
图5为图4的截面示意图。
图6为本发明另一实施例中膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜的截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本发明的说明书和权利要求书中所涉及的上、下、左、右、前、后、顶、底等(如果存在)方位词是以附图中的结构位于图中的位置以及结构相互之间的位置来定义的,只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解,方位词的使用不应限制本发明请求保护的范围。
如图1至图3所示,本发明实施例提供的膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜,包括膨体聚四氟乙烯薄膜1和碳纤维导电层2,膨体聚四氟乙烯薄膜1中具有孔隙10(孔隙10形成于膨体聚四氟乙烯薄膜1中的纤维之间;膨体聚四氟乙烯薄膜1中的孔隙10可通过对聚四氟乙烯树脂经拉伸等特殊加工方法制成)。碳纤维导电层2与膨体聚四氟乙烯薄膜1通过辊压复合在一起,碳纤维导电层2包括相互连接的面层21和填充部22,面层21设置于膨体聚四氟乙烯薄膜1至少一侧的表面上,填充部22填充在膨体聚四氟乙烯薄膜1的孔隙10中,即碳纤维导电层2的面层21和填充部22均与膨体聚四氟乙烯薄膜1复合在一起。碳纤维导电层2的组成成分包括碳基纤维材料、导电粉和粘结剂,所述碳基纤维材料为碳纤维和/或碳晶须。
本实施例提供的膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜,采用碳纤维导电层2和膨体聚四氟乙烯薄膜1复合而成,不仅具有膨体聚四氟乙烯的轻质、耐高低温、密封性好等优点,又具有良好的导电性。同时,由于碳纤维导电层2与膨体聚四氟乙烯薄膜1通过辊压复合在一起,在辊压过程中,碳纤维导电层2一部分(即面层21)与膨体聚四氟乙烯薄膜1的表面相结合,另一部分(即填充部22)填充在膨体聚四氟乙烯薄膜1的孔隙10中,从而增大了碳纤维导电层2与膨体聚四氟乙烯薄膜1之间的结合面积,极大地增强碳纤维导电层2与膨体聚四氟乙烯薄膜1之间的结合力(而且,填充部22填充在膨体聚四氟乙烯薄膜1的孔隙10中不仅增大了碳纤维导电层2与膨体聚四氟乙烯薄膜1之间的结合面积,即增大了两者之间的范德华力,同时使得两者之间具有机械结合力,即类似于填充部22卡在孔隙10中,形成嵌合的结构,从而极大地增加两者之间的结合力),使得碳纤维导电层2不容易与膨体聚四氟乙烯薄膜1发生分离脱落,保证膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜的结构稳定性和可靠性。
同时,碳纤维导电层2的组成成分包括碳基纤维材料、导电粉和粘结剂,碳基纤维材料为碳纤维和/或碳晶须,即该碳纤维导电层2以导电性好、结构强度高的碳纤维和/或碳晶须作为基体(而石墨烯、炭黑等不具有纤维结构,故结构强度相对较弱,用其制作出来的导电层的结构强度和韧性也相对较弱),导电粉能够进一步增强碳纤维导电层2的导电性,粘结剂能够将碳基纤维材料、导电粉和膨体聚四氟乙烯粘结复合在一起(即粘结剂能够将碳纤维导电层2中的各组分粘合在一起,又能够将碳纤维导电层2与膨体聚四氟乙烯薄膜1粘合在一起),使得该碳纤维导电层2具有良好的导电性、结构强度和韧性(碳纤维导电层2在弯折使用过程中不会发生开裂等现象)。
作为一种实施方式,膨体聚四氟乙烯薄膜1所有的孔隙10中均填充有碳纤维导电层2,也可以部分孔隙10中填充有碳纤维导电层2。填充部22在孔隙10中的填充深度可根据实际需求而定(具体可根据辊压力大小而定)。
作为一种实施方式,碳纤维导电层2为多孔结构,使得该膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜也为多孔结构,从而保证膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜具有一定的透气性。
具体地,由于碳纤维导电层2的填充部22填充在膨体聚四氟乙烯薄膜1的孔隙10中,即碳纤维导电层2将膨体聚四氟乙烯薄膜1的微孔堵住,会影响膨体聚四氟乙烯薄膜1的透气性;故本实施例将碳纤维导电层2设置为多孔结构,从而保证膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜具有一定的透气性。当然,在其他实施例中,当不需要膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜具有透气性时,也可以使碳纤维导电层2为密实的无孔结构。
作为一种实施方式,碳纤维导电层2的制备原料还包括溶剂和/或水,溶剂可以为乙醇和/或丙醇等有机溶剂。在制作时,碳纤维导电层2由碳基纤维材料、导电粉、粘结剂、溶剂和/或水混合后与膨体聚四氟乙烯薄膜1通过辊压复合,然后经过冷冻干燥而成。其中,由于碳纤维导电层2中的纤维与纤维之间存在孔隙,在经过冷冻干燥时,溶剂和/或水挥发(当单独只使用溶剂时,溶剂为含水的溶剂),会在碳纤维导电层2中形成多孔结构;同时,由于采用低温的冷冻干燥,能够避免碳纤维导电层2发生氧化。当然,在其他实施例中,当不需要膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜具有透气性时,也可以对碳纤维导电层2进行其他的干燥方法,以不在碳纤维导电层2中形成多孔结构,或者减少碳纤维导电层2中形成的孔的数量。
具体地,冷冻干燥又称为升华干燥,其是将含水物料冷冻到冰点以下,使水转变为冰,然后在较高真空下将冰转变为蒸气而除去的干燥方法。冷冻干燥是利用冰晶升华的原理,在高度真空的环境下,将已冻结物料中的水分不经过冰的融化直接从固态冰升华为蒸汽,故冷冻干燥过程中,由于溶剂和/或水的挥发,会在碳纤维导电层2中形成多孔结构。
作为一种实施方式,膨体聚四氟乙烯薄膜1在与碳纤维导电层2结合之前还经过低温等离子表面处理,以增强膨体聚四氟乙烯薄膜1表面的极性,从而增强膨体聚四氟乙烯薄膜1与碳纤维导电层2之间的结合力。
如图1及图2所示,作为一种实施方式,沿膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜的厚度方向T上,碳纤维导电层2中的面层21设置于膨体聚四氟乙烯薄膜1一侧的表面上,使得膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜形成一面导电、另一面不导电的结构。
如图4及图5所示,作为另一种实施方式,沿膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜的厚度方向T上,碳纤维导电层2中的面层21设置于膨体聚四氟乙烯薄膜1相对两侧的表面上,填充部22贯穿膨体聚四氟乙烯薄膜1的孔隙10,相对两侧的面层21之间通过填充部22相连(即填充部22的两端分别与相对两侧的面层21相连),使得相对两侧的面层21能够相互电连接及机械连接,使膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜形成两面导电、且两面导通的结构,进一步提高膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜的导电性能以及碳纤维导电层2与膨体聚四氟乙烯薄膜1之间的结合力。
当然,如图6所示,在其他实施例中,根据所需功能的不同,填充部22也可以为断开式结构;沿膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜的厚度方向T上,填充部22包括第一部分(图未标号)和第二部分(图未标号),第一部分与其中一侧的面层21相连,第二部分与另外一侧的面层21相连,且第一部分与第二部分相互间隔(即两者未连在一起),即相对两侧的面层21之间未电连接,使膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜形成两面导电、且两面互不导通的结构(两侧的面层21可以分别接入不同的电路,以实现不同的功能需求)。
作为一种实施方式,面层21的厚度为15μm~1mm,膨体聚四氟乙烯薄膜1的厚度为0.05mm~3mm,以使膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜具有良好的结构强度和导电性。
作为一种实施方式,膨体聚四氟乙烯薄膜1的孔隙率为50%~80%,孔隙10的平均孔径大小为1μm~10μm。
作为一种实施方式,导电粉为石墨粉、碳黑粉、铜粉、银粉、铝粉、银包铜粉和银包铝粉中的一种或多种的组合。粘结剂为CMC(羧甲基纤维素)。
作为一种实施方式,碳基纤维材料、导电粉和粘结剂的重量份数分别为:碳基纤维材料为35-50份,导电粉为35-45份,粘结剂为2-8份;碳基纤维材料的目数为50-100目。
作为一种实施方式,膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜的制备方法包括以下步骤:
S10:取35-50份碳基纤维材料、35-45份导电粉和2-8份粘结剂,混合球磨一段时间(例如1~3小时),得到第一复合材料;
S20:取45-85份第一复合材料和5-20份溶剂,放入搅拌机中搅拌成团,得到第二复合材料;然后将第二复合材料置于滚压机中混炼均匀(在混炼时,可以控制滚压机的滚速度为5r/min~8r/min,滚动2~3遍后取出,以进一步使第二复合材料混合均匀,并提高第二复合材料的强度和韧性);
S30:将第二复合材料与膨体聚四氟乙烯薄膜1进行辊压复合,使第二复合材料覆盖在膨体聚四氟乙烯薄膜1的表面上,并填充在膨体聚四氟乙烯薄膜1的孔隙10中,得到第三复合材料(具体地,在辊压复合时,可先根据所需厚度调节辊压复合设备中辊之间的缝隙大小,然后将第二复合材料与膨体聚四氟乙烯薄膜1送入辊缝中进行辊压,控制辊速为3r/min~10r/min;此辊压过程为常温辊压。在辊压过程中,第二复合材料受到辊的挤压力作用后一部分粘附在膨体聚四氟乙烯薄膜1表面上,另一部分填充在膨体聚四氟乙烯薄膜1的孔隙10中);辊压完成后,将第三复合材料从辊上撕下来;
S40:对第三复合材料进行干燥,即得到膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜;其中,第二复合材料在干燥后形成为碳纤维导电层2。
作为一种实施方式,上述S20步骤中,溶剂为乙醇和/或丙醇;第二复合材料中还加入有5-25份水;(其中,加入水的目的一方面是为了调节第二复合材料的黏度,另一方面由于水与溶剂的分子大小不同,挥发后能够在碳纤维导电层2中形成不同孔径的孔隙);
上述S40步骤中,对第三复合材料进行干燥具体包括:将第三复合材料置于-18℃至-25℃条件下冷冻干燥3-5小时,使第二复合材料中的水和溶剂挥发,进而使碳纤维导电层2形成为多孔结构。
当然,在其他实施例中,若不需要膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜具有透气性时,也可以对碳纤维导电层2进行其他的干燥方法,以不在碳纤维导电层2中形成多孔结构,或者减少碳纤维导电层2中形成的孔的数量。
作为一种实施方式,上述S30步骤中,在将第二复合材料与膨体聚四氟乙烯薄膜1进行辊压复合之前,还对膨体聚四氟乙烯薄膜1进行低温等离子表面处理,以增强膨体聚四氟乙烯薄膜1与第二复合材料之间的结合力。低温等离子表面处理的具体步骤可以为:将膨体聚四氟乙烯薄膜1放入低温等离子机的等离子处理室内,对等离子处理室抽真空,调节真空度为6~10Pa;然后向等离子处理室内充入气体(氩气、氧气、氮气等)进行等离子化,调节真空度为65~85Pa时,控制频率为10~25MHz,处理时间为25-60秒。
作为一种实施方式,当碳纤维导电层2中的面层21设置于膨体聚四氟乙烯薄膜1一侧的表面上时,可只需经过一次辊压(当然,也可以是多次辊压);当碳纤维导电层2中的面层21设置于膨体聚四氟乙烯薄膜1相对两侧的表面上时,可以通过一次辊压形成两侧的面层21,也可以分为两次辊压分别形成两侧的面层21(当然,也可以是更多次辊压)。
本发明实施例提供的膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜,采用碳纤维导电层2和膨体聚四氟乙烯薄膜1复合而成,不仅具有膨体聚四氟乙烯的轻质、耐高低温、密封性好等优点,又具有良好的导电性。同时,由于碳纤维导电层2与膨体聚四氟乙烯薄膜1通过辊压复合在一起,在辊压过程中,碳纤维导电层2一部分(即面层21)与膨体聚四氟乙烯薄膜1的表面相结合,另一部分(即填充部22)填充在膨体聚四氟乙烯薄膜1的孔隙10中,从而增大了碳纤维导电层2与膨体聚四氟乙烯薄膜1之间的结合面积,极大地增强碳纤维导电层2与膨体聚四氟乙烯薄膜1之间的结合力(而且,填充部22填充在膨体聚四氟乙烯薄膜1的孔隙10中不仅增大了碳纤维导电层2与膨体聚四氟乙烯薄膜1之间的结合面积,即增大了两者之间的范德华力,同时使得两者之间具有机械结合力,即类似于填充部22卡在孔隙10中,形成嵌合的结构,从而极大地增加两者之间的结合力),使得碳纤维导电层2不容易与膨体聚四氟乙烯薄膜1发生分离脱落,保证膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜的结构稳定性和可靠性。
同时,碳纤维导电层2的组成成分包括碳基纤维材料、导电粉和粘结剂,碳基纤维材料为碳纤维和/或碳晶须,即该碳纤维导电层2以导电性好、结构强度高的碳纤维和/或碳晶须作为基体,导电粉能够进一步增强碳纤维导电层2的导电性,粘结剂能够将碳基纤维材料、导电粉和膨体聚四氟乙烯粘结复合在一起(即粘结剂能够将碳纤维导电层2中的各组分粘合在一起,又能够将碳纤维导电层2与膨体聚四氟乙烯薄膜1粘合在一起),使得该碳纤维导电层2具有良好的导电性、结构强度和韧性。该碳纤维导电层2采用碳基纤维材料作为支撑体,通过粘结剂与导电粉成团后与膨体聚四氟乙烯薄膜1进行辊压复合,然后经干燥后即可得到一体复合导电材料,制作方法简单,可批量生产。该膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜可以用作需要电连接的密封套(例如用在飞机舱门上需要电连接的位置)等。
以上,仅为本发明的具体实施方式,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,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜,其特征在于,包括膨体聚四氟乙烯薄膜和碳纤维导电层,所述膨体聚四氟乙烯薄膜中具有孔隙;所述碳纤维导电层与所述膨体聚四氟乙烯薄膜通过辊压复合在一起,所述碳纤维导电层包括相互连接的面层和填充部,所述面层设置于所述膨体聚四氟乙烯薄膜至少一侧的表面上,所述填充部填充在所述膨体聚四氟乙烯薄膜的孔隙中;所述碳纤维导电层的组成成分包括碳基纤维材料、导电粉和粘结剂,所述碳基纤维材料为碳纤维和/或碳晶须。
2.如权利要求1所述的膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜,其特征在于,所述面层设置于所述膨体聚四氟乙烯薄膜一侧的表面上;或者,所述面层设置于所述膨体聚四氟乙烯薄膜相对两侧的表面上,且相对两侧的所述面层之间通过所述填充部相连。
3.如权利要求1所述的膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜,其特征在于,所述碳纤维导电层为多孔结构。
4.如权利要求1所述的膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜,其特征在于,所述膨体聚四氟乙烯薄膜在与所述碳纤维导电层结合之前还经过低温等离子表面处理,以增强所述膨体聚四氟乙烯薄膜与所述碳纤维导电层之间的结合力。
5.如权利要求1所述的膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜,其特征在于,所述面层的厚度为15μm~1mm,所述膨体聚四氟乙烯薄膜的厚度为0.05mm~3mm。
6.如权利要求1所述的膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜,其特征在于,所述导电粉为石墨粉、碳黑粉、铜粉、银粉、铝粉、银包铜粉和银包铝粉中的一种或多种的组合。
7.如权利要求1所述的膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜,其特征在于,所述碳基纤维材料、所述导电粉和所述粘结剂的重量份数分别为:所述碳基纤维材料为35-50份,所述导电粉为35-45份,所述粘结剂为2-8份;所述碳基纤维材料的目数为50-100目。
8.如权利要求1-7中任一项所述的膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜,其特征在于,所述膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜的制备方法包括以下步骤:
S10:取35-50份碳基纤维材料、35-45份导电粉和2-8份粘结剂,混合球磨一段时间,得到第一复合材料;
S20:取45-85份所述第一复合材料和5-20份溶剂,放入搅拌机中搅拌成团,得到第二复合材料;然后将所述第二复合材料置于滚压机中混炼均匀;
S30:将所述第二复合材料与膨体聚四氟乙烯薄膜进行辊压复合,使所述第二复合材料覆盖在所述膨体聚四氟乙烯薄膜的表面上,并填充在所述膨体聚四氟乙烯薄膜的孔隙中,得到第三复合材料;
S40:对所述第三复合材料进行干燥,即得到所述膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜;其中,所述第二复合材料在干燥后形成为所述碳纤维导电层。
9.如权利要求8所述的膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜,其特征在于,上述S20步骤中,所述溶剂为乙醇和/或丙醇;所述第二复合材料中还加入有5-25份水;
上述S40步骤中,对所述第三复合材料进行干燥具体包括:将所述第三复合材料置于-18℃至-25℃条件下冷冻干燥3-5小时,使所述第二复合材料中的水和溶剂挥发,进而使所述碳纤维导电层形成为多孔结构。
10.如权利要求8所述的膨体聚四氟乙烯导电密封薄膜,其特征在于,上述S30步骤中,在将所述第二复合材料与所述膨体聚四氟乙烯薄膜进行辊压复合之前,还对所述膨体聚四氟乙烯薄膜进行低温等离子表面处理,以增强所述膨体聚四氟乙烯薄膜与所述第二复合材料之间的结合力。
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