一种石墨烯LCP复合材料、其制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及石墨烯材料领域，特别是涉及一种石墨烯LCP复合材料、其制备方法及其应用。

背景技术

传统手机信号传导系统是采用LDS、PDS工艺将信号传导金属采用化学方法镀于手机中框侧面，再进行涂料涂装外观。此方法的缺点是：1、镀层与中框基材之间的附着不稳定；2、需要较厚的镀层才能达到标准性能参数；3、厚的镀层形成的与基材之间的断差层影响后段涂装工艺外观平整性；4、施工工艺复杂。

因此，本技术领域需要一种石墨烯LCP复合材料解决上述问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种石墨烯LCP复合材料，其具有优良基材附着性、优良的导电导热性、优良的信号传导等性能。

本发明还提供一种无VOC排放、无污染的石墨烯LCP复合材料的制备方法。

本发明采用如下技术方案：

一种石墨烯LCP复合材料，由以下质量百分比的组分构成：高分子LCP复合聚合物40-50％；活性单体40-50％；光引发剂5-8％；石墨烯3-5％；分散剂1-2％；流平剂0.5-1％。

对上述技术方案的进一步改进为，所述高分子LCP复合聚合物为3-5官能团的聚氨聚改性丙烯酸酯。

对上述技术方案的进一步改进为，所述活性单体为DPHA、HDDA、THFA、TPGTA、PET3A、IBOA、PO-NPGDA中的一种。

对上述技术方案的进一步改进为，所述光引发剂为苯基双(2，4，6-3甲基苯酰基)氧化膦、异丙基硫杂蒽酮中的一种。

对上述技术方案的进一步改进为，所述石墨烯为粒径小于200纳米的石墨烯粉体。

对上述技术方案的进一步改进为，所述分散剂为聚氨酯类聚合物。

对上述技术方案的进一步改进为，所述流平剂为聚醚有机硅聚合物。

一种石墨烯LCP复合材料的制备方法，包括如下步骤：

先将活性单体加入分散釜，以500转/分钟的速度分散10分钟；

然后加入光引发剂、分散剂，以500转/分钟的速度分散10分钟；

再加入石墨烯，以2000转/分钟的速度分散20分钟，然后使用超声波分散1.5-2.0小时，得半成品；

将半成品加入分散机，再加入高分子LCP复合聚合物、流平剂，以2000转/分钟的速度分散30分钟，过滤包装。

对上述技术方案的进一步改进为，在所述再加入石墨烯，以2000转/分钟的速度分散20分钟，然后使用超声波分散1.5-2.0小时，得半成品步骤中，超声波分散后，采用电镜检测所述半成品的细度≤200nm。

一种石墨烯LCP复合材料的应用，所述石墨烯LCP复合材料依次通过3D打印机成型、紫外光固化应用于手机中框

本发明的有益效果为：

本发明复合了高分子LCP复合聚合物，具有优良基材附着性、优良的导电导热性、优良的信号传导等性能，采用3D打印技术成型、紫外光固化在手机中框，用于取代传统的化学镀工艺；本发明还具有工艺简单、生产效率高、功能稳定、一体成形、零VOC排放、节能环保等特点。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

一种石墨烯LCP复合材料，由以下质量百分比的组分构成：高分子LCP复合聚合物40-50％；活性单体40-50％；光引发剂5-8％；石墨烯3-5％；分散剂1-2％；流平剂0.5-1％。

所述高分子LCP复合聚合物为3-5官能团的聚氨聚改性丙烯酸酯。高分子LCP复合聚合物为主要成膜物质，通过丙烯酸酯中的C＝C双键在光引发剂和紫外光的双重作用下发生交联反应。

所述活性单体为DPHA、HDDA、THFA、TPGTA、PET3A、IBOA、PO-NPGDA中的一种。活性单体作为配方中的稀释剂和成膜物质，主要起到降低粘度/调节配方的硬度和韧性/反应速率，同时参与交联反应成膜，在降低粘度的同时保证配方固含保持在理论的100％固含。

所述光引发剂为苯基双(2，4，6-3甲基苯酰基)氧化膦、异丙基硫杂蒽酮中的一种。光引发剂在吸收紫外光后产生自由基，引发剂分子从基态跃迁到激发单线态，进一步的引发聚合反应。

所述石墨烯为粒径小于200纳米的石墨烯粉体。石墨烯用于提供导电、信号传导功能。

所述分散剂为聚氨酯类聚合物。分散剂主要起润湿粉体，帮助粉体分散与研磨的作用。

所述流平剂为聚醚有机硅聚合物。流平剂调节配方表面张力，使喷涂表面平整光滑。

一种石墨烯LCP复合材料的制备方法，包括如下步骤：

先将活性单体加入分散釜，以500转/分钟的速度分散10分钟；

然后加入光引发剂、分散剂，以500转/分钟的速度分散10分钟；

再加入石墨烯，以2000转/分钟的速度分散20分钟，然后使用超声波分散1.5-2.0小时，得半成品；

将半成品加入分散机，再加入高分子LCP复合聚合物、流平剂，以2000转/分钟的速度分散30分钟，过滤包装。

在所述再加入石墨烯，以2000转/分钟的速度分散20分钟，然后使用超声波分散1.5-2.0小时，得半成品步骤中，超声波分散后，采用电镜检测所述半成品的细度≤200nm。

一种石墨烯LCP复合材料的应用，所述石墨烯LCP复合材料依次通过3D打印机成型、紫外光固化应用于手机中框。

实施例1

一种石墨烯LCP复合材料，由以下质量百分比的组分构成：高分子LCP复合聚合物50％；活性单体40％；光引发剂5％；石墨烯3％；分散剂1％；流平剂1％。

一种石墨烯LCP复合材料的制备方法，包括如下步骤：先将活性单体加入分散釜，以500转/分钟的速度分散10分钟；然后加入光引发剂、分散剂，以500转/分钟的速度分散10分钟；再加入石墨烯，以2000转/分钟的速度分散20分钟，然后使用超声波分散1.5-2.0小时，得半成品，采用电镜检测所述半成品的细度≤200nm；将半成品加入分散机，再加入高分子LCP复合聚合物、流平剂，以2000转/分钟的速度分散30分钟，过滤包装。

实施例2

一种石墨烯LCP复合材料，由以下质量百分比的组分构成：高分子LCP复合聚合物40％；活性单体45％；光引发剂8％；石墨烯4％；分散剂2％；流平剂1％。

一种石墨烯LCP复合材料的制备方法，包括如下步骤：先将活性单体加入分散釜，以500转/分钟的速度分散10分钟；然后加入光引发剂、分散剂，以500转/分钟的速度分散10分钟；再加入石墨烯，以2000转/分钟的速度分散20分钟，然后使用超声波分散1.5-2.0小时，得半成品，采用电镜检测所述半成品的细度≤200nm；

将半成品加入分散机，再加入高分子LCP复合聚合物、流平剂，以2000转/分钟的速度分散30分钟，过滤包装。

实施例3

一种石墨烯LCP复合材料，由以下质量百分比的组分构成：高分子LCP复合聚合物47％；活性单体40％；光引发剂5％；石墨烯5％；分散剂2％；流平剂1％。

一种石墨烯LCP复合材料的制备方法，包括如下步骤：先将活性单体加入分散釜，以500转/分钟的速度分散10分钟；然后加入光引发剂、分散剂，以500转/分钟的速度分散10分钟；再加入石墨烯，以2000转/分钟的速度分散20分钟，然后使用超声波分散1.5-2.0小时，得半成品，采用电镜检测所述半成品的细度≤200nm；将半成品加入分散机，再加入高分子LCP复合聚合物、流平剂，以2000转/分钟的速度分散30分钟，过滤包装。

本发明复合了高分子LCP复合聚合物，具有优良基材附着性、优良的导电导热性、优良的信号传导等性能，采用3D打印技术成型、紫外光固化在手机中框，用于取代传统的化学镀工艺；本发明还具有工艺简单、生产效率高、功能稳定、一体成形、零VOC排放、节能环保等特点。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。