柔性环氧树脂基覆膜制备技术及性能研究

摘要

随着电子技术的飞速发展，电子设备已经成为日常生活中不可或缺的一部分，与此同时，电子设备产生的电磁辐射不仅给精密仪器、军事设备及航天航空工程等带来巨大的危害，也对人体健康产生不利影响。因此，电磁辐射被认为是当今社会严重的公共污染问题之一，研制能够高效率消除或者抑制电磁辐射的材料成为了目前主流的研究课题。目前在实际应用中最普遍采用的电磁屏蔽材料是有机聚合基材表面覆金属膜，柔性环氧树脂由于其成本低、可弯折、化学稳定性好、可加工性好等优点成为目前电磁屏蔽材料理想的基材之一。但柔性环氧树脂被作为电磁屏蔽材料基材常常会面临表面金属化困难和金属层附着不好等诸多挑战。本论文将为柔性环氧树脂基表面金属化提供可行性解决方案，主要研究结果如下： （1）本论文首先采用预处理手段适当地提高柔性环氧树脂基材表面的粗糙度及亲水性能，为后续金属的沉积提供机械结合“锚点”。接着采用改性枝接处理的手段，使用主要成分为Na2S2O3的溶液作为改性枝接剂，通过S2O32-与柔性环氧树脂基材表面的环氧基团发生开环反应，成功地将S2O32-引入到柔性环氧树脂基材表面。S2O32-是能够与金属离子发生强烈络合作用的官能团，进一步提升了沉积金属层与柔性环氧树脂基材表面之间的附着力。 （2）将改性枝接处理后的柔性环氧树脂基材浸入银基溶液型催化墨水中得到含有银的催化种植层。经过对比试验，催化种植层与改性枝接后的柔性环氧树脂基材之间附着性良好，且能为后续的化学沉积提供催化活性中心。 （3）采用甲醛还原剂体系的化学沉积技术使得柔性环氧树脂基材表面得到沉积铜层。通过对沉积铜层进行不同的分析表征，本论文工艺所制备的沉积铜层具有良好的金属光泽、致密的表面形貌、高的纯度、优异的结晶性和优良的导电性（电阻率仅为块体铜的1.33倍），且沉积铜层与柔性环氧树脂基材表面的附着力达到所采用表准的最高评分，附着性能优异。 （4）测得本论文工艺得到的柔性环氧树脂基覆膜样品在高频条件下（4-18 GHz）电磁屏蔽效能均到达60 dB以上，可以屏蔽99.9999%的高频电磁波。 本论文工艺流程简单、可靠性高，能够低成本、高效地在柔性环氧树脂基材上制备质量高、附着力强、电磁屏蔽效能优异的金属铜层，在电磁屏蔽材料制造领域具有很强的应用潜力。

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