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一种用于电子产品外壳的复合层及制作方法

阅读:679发布:2023-03-02

专利汇可以提供一种用于电子产品外壳的复合层及制作方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种用于 电子 产品 外壳 的复合层及其制备方法,所述复合层包括底层预浸布和外层预浸布,所述底层预浸布和外层预浸布中的 预浸料 均为 固化 温度 为200~230℃的热塑性环 氧 树脂 ,所述底层预浸布为双向 碳 纤维 预浸布,所述外层预浸布为双向芳纶纤维预浸布,该复合层的制备方法,是在 热压 模具的表面涂敷一层专用的封孔剂,再在200~230℃、时间30~60s、压 力 50~500kgf/cm2、冷却时间30~40s下 热压成型 ,用该复合层制备的外壳的产品表面不存在有针孔、纹路 变形 和白点等 缺陷 ,且能二次成型,成本较低。,下面是一种用于电子产品外壳的复合层及制作方法专利的具体信息内容。

1.一种用于电子产品外壳的复合层,其特征在于:包括底层预浸布和外层预浸布,所述底层预浸布和外层预浸布中的预浸料均为固化温度为200-230℃的热塑性环树脂,所述底层预浸布为双向纤维预浸布,所述外层预浸布为双向芳纶纤维预浸布。
2.如权利要求1所述的复合层,其特征在于:在所述底层预浸布和外层预浸布之间还设有中间层预浸布,所述中间层预浸布为一层双向碳纤维预浸布或双向玻璃纤维预浸布;或者所述中间层预浸布为至少两层且层与层之间的纤维方向相错90°排列的单向碳纤维预浸布和/或单向玻璃纤维预浸布,所述中间层预浸布中的预浸料为固化温度为
200-230℃的热塑性环氧树脂
3.如权利要求1所述的复合层,其特征在于:所述底层预浸布和外层预浸布的厚度均为0.2-0.25mm。
4.如权利要求2所述的复合层,其特征在于:所述中间层预浸布为一层双向碳纤维预浸布或双向玻璃纤维预浸布时,厚度为0.2-0.25mm;或者,所述中间层预浸布为至少两层且层与层之间的纤维方向相错90°排列的单向碳纤维预浸布和/或单向玻璃纤维预浸布时,每一层单向碳纤维预浸布或每一层单向玻璃纤维预浸布的厚度为0.1-0.12mm。
5.一种权利要求1所述的用于电子产品外壳的复合层的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将热压模具进行半精抛处理;
(2)清洗热压模具表面;
(3)在热压模具表面按一个方向均匀涂布一层封孔剂,加热40~50℃,加热时间
20~40s,重复涂布,直到表面形成厚度为0.1~100μm的致密坚固的光滑薄膜,所述封孔剂包括:重量比为5~20%的烷,所述硅烷为二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种,重量比为20~40%的芳香溶剂,重量比为3~6%的偶联剂,所述偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷,重量比为40~60%的乙醇或丙醇溶液,所述乙醇或丙醇水溶液中乙醇或丙醇的体积分数为60-80%,所述封孔剂中各组分的重量百分比之和为100%,调节封孔剂的pH值为8~9;
(4)在热压模具表面涂敷脱模剂,加热40~50℃,1~2min,重复涂敷,直到模具表面形成一层干燥薄膜;
(5)将权利要求1所述的复合层涂布在热压模具表面,在温度200~230℃、时间30~60s、
2
50~500kgf/cm 、冷却时间30~40s下热压成型
6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述芳香烃溶剂为1,3,5-三甲基苯、
1,2,3-三甲苯、1-甲基-3-乙基苯、1-甲基-2-乙基苯中的一种或任意混合物。
7.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中封孔剂的涂布厚度为
1~30μm。
8.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中封孔剂的涂布厚度为
10~20μm。
9.一种用于权利要求1所述的复合层的制备的封孔剂,其特征在于,包括:重量比为
5~20%的硅烷,所述硅烷为二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种,重量比为20~40%的芳香烃溶剂,重量比为3~6%的偶联剂,所述偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷,重量比为40~60%的乙醇或丙醇水溶液,所述乙醇或丙醇水溶液中乙醇或丙醇的体积分数为60-80%,所述封孔剂中各组分的重量百分比之和为100%,调节封孔剂的pH值为8~9。
10.如权利要求9所述的封孔剂,其特征在于:所述芳香烃溶剂为1,3,5-三甲基苯、
1,2,3-三甲苯、1-甲基-3-乙基苯、1-甲基-2-乙基苯中的一种或任意混合物。

说明书全文

一种用于电子产品外壳的复合层及制作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电子产品外壳,特别是涉及一种用于电子产品外壳的复合层。 背景技术
[0002] 目前电子行业倾向在产品外壳上大量采用合金材料,虽可以加强设备的硬度,但设备重量却没有更大程度降低,在相同体积的情况下,其重量为镁铝合金三分之一,并且在厚度更薄的情况下,它的韧性更强;复合材料具有优越特性如耐高温、耐磨擦、导电、导热及耐腐蚀等,其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物,沿纤维轴方向表现出很高的强度。与树脂、金属、陶瓷等基体复合而成的复合材料其强度在现有结构材料无人能出其右。
[0003] 从电子类产品来看,复合材料材质是很有潜的外壳材料,它既拥有铝镁合金高雅坚固的特性,又同时拥有PC/ABS工程塑料的高可塑性,其外观类似塑料但是强度和导热能力又优于普通的PC/ABS塑料,目前复合材料材质的外壳的产品表面存在有针孔、纹路变形和白点等缺陷,且不能二次成型,容易增加成本。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是:弥补上述现有技术的不足,提出一种用于电子产品外壳的复合层及制作方法。
[0005] 本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决:一种用于电子产品外壳的复合层,包括底层预浸布和外层预浸布,所述底层预浸布和外层预浸布中的预浸料均为固化温度为200-230℃的热塑性环树脂,所述底层预浸布为双向纤维预浸布,所述外层预浸布为双向芳纶纤维预浸布。
以上技术方案中,外层为双向芳纶纤维预浸布,具有极强的刚度和强度,抗刮伤性能优越,底层为双向碳纤维预浸布,也具有较强的刚度和强度,并且具有良好的导热性性能,与热源直接接触具有良好的散热效果;预浸料均采用热塑性环氧树脂,与纤维编织成布,使得各层预浸布在常温下即可保存,无须放柜冷藏,且可多次加工,一次热压效果不好,可二次加工。
[0006] 优选地,在所述底层预浸布和外层预浸布之间还设有中间层预浸布,所述中间层预浸布为一层双向碳纤维预浸布或双向玻璃纤维预浸布;或者所述中间层预浸布为至少两层且层与层之间的纤维方向相错90°排列的单向碳纤维预浸布和/或单向玻璃纤维预浸布,所述中间层预浸布中的预浸料为固化温度为200-230℃的热塑性环氧树脂。 [0007] 增加了以上技术方案中的中间层,使得复合层的强度更大。
[0008] 优选地,所述底层预浸布和外层预浸布的厚度均为0.2-0.25mm。 [0009] 优选地,所述中间层预浸布为一层双向碳纤维预浸布或双向玻璃纤维预浸布时,厚度为0.2-0.25mm;或者,所述中间层预浸布为至少两层且层与层之间的纤维方向相错90°排列的单向碳纤维预浸布和/或单向玻璃纤维预浸布时,每一层单向碳纤维预浸布或每一层单向玻璃纤维预浸布的厚度为0.1-0.12mm。
[0010] 一种上述的用于电子产品外壳的复合层的制备方法,包括如下步骤: (1)将热压模具进行半精抛处理;(2)清洗热压模具表面;
(3)在热压模具表面按一个方向均匀涂布一层封孔剂,加热40~50℃,加热时间
20~40s,重复涂布,直到表面形成厚度为0.1~100μm的致密坚固的光滑薄膜,所述封孔剂包括:重量比为5~20%的烷,所述硅烷为二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种,重量比为20~40%的芳香溶剂,重量比为3~6%的偶联剂,所述偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷,重量比为40~60%的乙醇或丙醇溶液,所述乙醇或丙醇水溶液中乙醇或丙醇的体积分数为60-80%,所述封孔剂中各组分的重量百分比之和为100%,调节封孔剂的pH值为8~9;
(4)在热压模具表面涂敷脱模剂,加热40~50℃,1~2min,重复涂敷,直到模具表面形成一层干燥薄膜;
(5)将权利要求1所述的复合层涂布在热压模具表面,在温度200~230℃、时间30~60s、
2
压力50~500kgf/cm 、冷却时间30~40s下热压成型
[0011] 由于碳纤维、芳纶纤维强度高,采用以上技术方案,热压模具表面无需做成镜面效果或鉻/镍,否则容易刮花,要经常修模,成本较高,热压模具的表面进行半精抛处理,然后可以使用纤细的毛刷在模具表面按一个方向涂上一层均匀的封孔剂,可重复2~3遍,热压模具材料一般采用或铝,二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种作为基体,在偶联剂的作用下,封孔剂在模具表面交联成网络结构的较稳定分子反应,或转变成三维网状结构,形成-Si-O-Fe或-Si-O-Al和缩聚物-(--Si-O-Si-)n-和更为稳定的-(O-Si-O-)n----Fe或-(O-Si-O-)n----Al,这样可以形成坚固致密薄膜,在上述配方下的封孔剂形成的薄膜既能调理和封闭模具表面,减少模具多孔性,然后配合脱模剂共同使用,又能便于脱模剂的附着与脱落,只需涂敷一次,就可以连续脱模多次。
[0012] 优选地,所述芳香烃溶剂为1,3,5-三甲基苯、1,2,3-三甲苯、1-甲基-3-乙基苯、1-甲基-2-乙基苯中的一种或任意混合物。
[0013] 优选地,所述步骤(3)中封孔剂的涂布厚度为1~30μm。
[0014] 优选地,所述步骤(3)中封孔剂的涂布厚度为10~20μm。
[0015] 一种用于上述的复合层的制备的封孔剂,包括:重量比为5~20%的硅烷,所述硅烷为二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种,重量比为20~40%的芳香烃溶剂,重量比为3~6%的偶联剂,所述偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷,重量比为40~60%的乙醇或丙醇水溶液,所述乙醇或丙醇水溶液中乙醇或丙醇的体积分数为60-80%,所述封孔剂中各组分的重量百分比之和为100%,调节封孔剂的pH值为8~9。 [0016] 优选地,所述芳香烃溶剂为1,3,5-三甲基苯、1,2,3-三甲苯、1-甲基-3-乙基苯、1-甲基-2-乙基苯中的一种或任意混合物。

具体实施方式

[0017] 下面结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。
[0018] 本发明提供一种用于电子产品外壳的复合层,在一种实施方式中,包括底层预浸布和外层预浸布,所述底层预浸布和外层预浸布中的预浸料均为固化温度为200-230℃的热塑性环氧树脂,所述底层预浸布为双向碳纤维预浸布,所述外层预浸布为双向芳纶纤维预浸布。
[0019] 本实施方式中所述的“双向”是指纤维两向垂直编织,芳纶纤维如可以采用杜邦公司生产的凯芙拉(Kevlar)。
[0020] 在一个优选实施例中,在所述底层预浸布和外层预浸布之间还设有中间层预浸布,所述中间层预浸布为一层双向碳纤维预浸布或双向玻璃纤维预浸布;或者所述中间层预浸布为至少两层且层与层之间的纤维方向相错90°排列的单向碳纤维预浸布和/或单向玻璃纤维预浸布,所述中间层预浸布中的预浸料为固化温度为200-230℃的热塑性环氧树脂。
[0021] 其中,优选所述底层预浸布、中间层预浸布和外层预浸布的厚度均为0.2-0.25mm。 [0022] 优选,所述中间层预浸布为一层双向碳纤维预浸布或双向玻璃纤维预浸布时,厚度为0.2-0.25mm;或者,所述中间层预浸布为至少两层且层与层之间的纤维方向相错90°排列的单向碳纤维预浸布和/或单向玻璃纤维预浸布时,每一层单向碳纤维预浸布或每一层单向玻璃纤维预浸布的厚度为0.1-0.12mm。
[0023] 本发明还提供一种上述用于电子产品外壳的复合层的制备方法,在一个实施方式中,包括如下步骤:(1)将热压模具进行半精抛处理;
(2)清洗热压模具表面;
(3)在热压模具表面按一个方向均匀涂布一层封孔剂,加热40~50℃,加热时间
20~40s,重复涂布,直到表面形成厚度为0.1~100μm的致密坚固的光滑薄膜,所述封孔剂包括:重量比为5~20%的硅烷,所述硅烷为二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种,重量比为20~40%的芳香烃溶剂,重量比为3~6%的偶联剂,所述偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷,重量比为40~60%的乙醇或丙醇水溶液,所述乙醇或丙醇水溶液中乙醇或丙醇的体积分数为60-80%,所述封孔剂中各组分的重量百分比之和为100%,调节封孔剂的pH值为8~9;
(4)在热压模具表面涂敷脱模剂,加热40~50℃,1~2min,重复涂敷,直到模具表面形成一层干燥薄膜;
(5)将权利要求1所述的复合层涂布在热压模具表面,在温度200~230℃、时间30~60s、
2
压力50~500kgf/cm 、冷却时间30~40s下热压成型。
[0024] 其中,封孔剂的pH值可以采用NaOH水溶液性滴定调节。
[0025] 该复合层的热压时间短,工作效率高,将该复合层热压成型后用于制作外壳可以提高产品刚强度、抗刮伤性、耐腐蚀性和导热性,且轻薄强韧。
[0026] 在一优选的实施例中,所述芳香烃溶剂为1,3,5-三甲基苯、1,2,3-三甲苯、1-甲基-3-乙基苯、1-甲基-2-乙基苯中的一种或任意混合物。
[0027] 在另一优选的实施例中,所述步骤(3)中封孔剂的涂布厚度为1~30μm。 [0028] 在再一优选的实施例中,所述步骤(3)中封孔剂的涂布厚度为10~20μm。 [0029] 本发明还提供一种专用于上述的复合层的制备的封孔剂,包括:重量比为5~20%
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