一种用于折叠屏的吸波材料及其制备方法与应用与流程

1.本发明属于材料领域，具体涉及一种用于折叠屏的吸波材料及其制备方法与应用。


背景技术：

2.过去二十年消费电子蓬勃发展，各类创新层出不穷，从笔记本电脑到手机到物联网，产品不断迭代，深刻地影响着我们的生活。带柔性可弯曲屏幕的消费产品如手机、笔记本电脑，甚至lv包，都在逐渐走进人们的生活。柔性可折叠类消费电子产品正成为一种流行趋势，市场未来也会有越来越多的柔性可折叠电子产品，这一类产品将在未来几年内越来越普及，越来越多的出现在我们的日常生产生活场景中。
3.有些柔性屏幕厂商采用了外折弯的技术路线，有些则采用了内折弯的技术路线，无论哪种技术路线，其都有可能存在电磁干扰问题，需要可以反复折叠的抗电磁干扰(electromagnetic interference简称emi)材料来解决电磁兼容性(electro magnetic compatibility简称emc)问题。另外，可以预见随着电子产品工作频率日趋增大，兼容通讯频段越来越宽，其emc问题将变得更为复杂。吸波材料作为解决这类问题的一种有效手段，这类可折叠产品必然会对吸波材料提出新的要求。可反复折叠不开裂不断裂的吸波材料对解决柔性可折叠类电子产品电磁干扰问题，具有突出的意义和价值，在未来具备广阔的市场前景。目前的吸波材料，都存在不能够反复折叠的问题，其在反复折叠之后都会产生开裂或断裂。要满足这一类的电子产品的需求，需开发出一款可以反复折叠1万－10万次的吸波材料。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种用于折叠屏的吸波材料；本发明的目的之二在于提供这种吸波材料的制备方法；本发明的目的之三在于提供这种吸波材料的应用。
5.为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：
6.本发明第一方面提供一种用于折叠屏的吸波材料，所述吸波材料为层叠结构，包括底层、中间层和顶层；所述底层为第一绝缘层；所述中间层为吸波层；所述顶层包括第二绝缘层，或导电层，或层叠的第二绝缘层和导电层。
7.优选的，所述顶层包括层叠设置的第二绝缘层和导电层，所述第二绝缘层与所述吸波层相连接。
8.优选的，所述第一绝缘层包括聚烯烃、聚酯、聚酰胺中的至少一种；进一步优选的，所述第一绝缘层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚酰亚胺(pi)、聚乙烯(pe)和聚丙烯(pp)中的至少一种；再进一步优选的，所述第一绝缘层包括pet、pi、pe中的至少一种。
9.优选的，所述第二绝缘层包括聚烯烃、聚酯、聚酰胺中的至少一种；进一步优选的，所述第二绝缘层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚酰亚胺(pi)、聚乙烯(pe)和聚丙烯
(pp)中的至少一种；再进一步优选的，所述第二绝缘层包括pet、pi、pe中的至少一种。
10.优选的，所述导电层包括铜箔、铝箔、铝箔麦拉、铜箔麦拉、导电布中至少一种。
11.优选的，所述吸波材料满足以下至少一项：
12.吸波层的厚度为20μm-1000μm；
13.第一绝缘层的厚度为1μm-1000μm；
14.第二绝缘层的厚度为1μm-1000μm；
15.导电层的厚度为1μm-1000μm；
16.吸波材料的厚度为20μm-3000μm。
17.进一步优选的，所述吸波层的厚度为20μm-1000μm；再进一步优选的，所述吸波层的厚度为20μm-500μm；更进一步优选的，所述吸波层的厚度为40μm-500μm。
18.进一步优选的，所述第一绝缘层的厚度为1μm-1000μm；再进一步优选的，所述第一绝缘层的厚度为3μm-500μm；更进一步优选的，所述第一绝缘层的厚度为5μm-150μm。
19.进一步优选的，所述第二绝缘层的厚度为1μm-1000μm；再进一步优选的，所述第二绝缘层的厚度为3μm-500μm；更进一步优选的，所述第二绝缘层的厚度为5μm-150μm。
20.进一步优选的，所述导电层的厚度为1μm-1000μm；再进一步优选的，所述导电层的厚度为3μm-500μm；更进一步优选的，所述导电层的厚度为5μm-150μm。
21.进一步优选的，所述吸波材料的厚度为20μm-3000μm；再进一步优选的，所述吸波材料的厚度为25μm-1000μm；更进一步优选的，所述吸波材料的厚度为25μm-500μm。
22.优选的，所述吸波层包括如下组分：吸收剂、粘接剂和辅料；
23.所述辅料包括增塑剂、促进剂、活化剂、防老剂、硫化剂中的至少一种。
24.优选的，所述吸收剂包括碳系吸波材料、铁系吸波材料、陶瓷系吸波材料、合金系吸波材料、导电聚合物吸波材料、手性吸波材料、等离子体吸波材料中的至少一种；进一步优选的，所述吸收剂包括石墨烯、石墨、炭黑、碳纤维、碳纳米管、铁氧体、磁性铁纳米材料、羰基铁粉、碳化硅、铁硅铝、铁硅、铁镍、铁镍钼中的至少一种；再进一步优选的，所述吸收剂包括铁硅铝、羰基铁粉中的至少一种。
25.优选的，所述粘接剂包括弹性体、树脂、橡胶中的至少一种；进一步优选的，所述粘接剂包括聚氨酯、丙烯酸树脂、丁腈橡胶、聚醋酸乙烯酯、丙烯酸树脂、聚乙烯醇树脂、环氧树脂、硅橡胶、氟橡胶中的至少一种；再进一步优选的，所述粘接剂包括丁腈橡胶(nbr橡胶)、聚氨酯中的至少一种。
26.优选的，所述吸波层中吸收剂：粘接剂：辅料的质量比为(8-30)：(0.5-7)：1；进一步优选的，所述吸波层中吸收剂：粘接剂：辅料的质量比为(10-25)：(0.8-5)：1；再一步优选的，所述吸波层中吸收剂：粘接剂：辅料的质量比为(12-20)：(1-4)：1。
27.优选的，所述增塑剂包括脂肪酸酯类、多元醇酯类、环氧烃类、烷基磺酸酯类中的至少一种；进一步优选的，所述增塑剂为环己烷1,2－二甲酸二异壬基酯。
28.优选的，所述促进剂包括噻唑类、胍类、次磺酰胺类、酰亚胺类、醛胺类中的至少一种；进一步优选的，所述促进剂为噻唑类促进剂；更进一步优选的，所述促进剂为n-(氧化二亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺。
29.优选的，所述活化剂为硬脂酸盐、硬脂酸类中的至少一种；进一步优选的，所述活化剂包括硬脂酸锌、硬脂酸钙中的至少一种。
30.优选的，所述防老剂为抗氧剂类；进一步优选的，所述防老剂为抗氧剂1010、抗氧剂618、抗氧剂168中的至少一种。
31.优选的，所述硫化剂为过氧化物硫化剂(dcp)。
32.优选的，所述辅料中增塑剂：促进剂：活化剂：防老剂：硫化剂的质量比为1：(0.15～0.7)：(0.25～1)：(0.25～1)：(0.15～0.7)。
33.优选的，所述吸波材料在3mhz的相对磁导率为5-300；进一步优选的，所述吸波材料在3mhz的相对磁导率为50-280；再进一步优选的，所述吸波材料在3mhz的相对磁导率为150-250。
34.优选的，所述吸波材料的反射损耗峰值为-40db-55db；进一步优选的，所述吸波材料的反射损耗峰值为-35db-45db。
35.优选的，所述吸波材料具有8000-200000次的可折叠性能；进一步优选的，所述吸波材料具有10000-150000次的可折叠性能；再进一步优选的，所述吸波材料具有10000-100000次的可折叠性能。
36.优选的，所述吸波材料为片材或卷材。
37.本发明第二方面提供根据本发明第一方面所述用于折叠屏的吸波材料的制备方法，包括如下步骤：
38.1)将吸收剂、粘接剂和辅料混合，成型，得到所述中间层；
39.2)将所述中间层与顶层和底层叠加，成型，得到所述吸波材料。
40.优选的，所述步骤1)中，成型的方法包括热压合、膜贴合或粘接。
41.优选的，所述步骤2)中，成型的方法包括涂布或压延。
42.本发明第三方面提供根据本发明第一方面所述用于折叠屏的吸波材料在可折叠屏领域中的应用。
43.本发明的有益效果是：
44.本发明提供的用于折叠屏的吸波材料具有优异的磁导率、反射损耗和优异的可折叠性能；该吸波材料的制备方法简单，成本低廉，原料来源广泛，可进行工业规模化生产；本发明提供的吸波材料可应用于可折叠屏领域。
45.具体来说，本发明具有如下优点：
46.1.本发明提供的吸波材料具有优异的磁导率或反射损耗，测试的相对磁导率为150-300，或反射损耗为-35-45db；吸波材料可根据不同的厚度要求，反复折叠10000-100000次不断裂不开裂；该吸波材料主要由三层结构或四层结构构成，当双外表面都是聚合物层时，吸波材料具备完全绝缘和双面吸波的特性，可运用对绝缘要求高的产品需求；当外表面具有一层金属层时，吸波材料具备单面导通和单面吸波的特性，可满足单面绝缘，单面导通类产品；当双外表面都是聚合物层且内部具有一层金属层时，吸波材料可实现双面不导通端面导通，并保护吸波材料不被氧化，且具备单面吸波的特性，可运用于需要对吸波材料进行抗氧化保护及折叠要求，较三层结构有更高的应用场景。
47.2.本发明提供的吸波材料制备方法简单，成本低廉，原料来源广泛，可进行工业规模化生产，所用的设备都是工业化设备。
48.3.本发明提供的吸波材料可满足折叠类电子产品，如折叠屏手机或笔记本电脑的抗电磁干扰，解决电子元器件之间的相互干扰问题，可提高折叠类电磁屏读写精度，书写流
畅度；此吸波材料可制成卷材或片材，可根据需求冲切成各种规格各种形状满足电子产品的贴合需求。
附图说明
49.图1为实施例1的吸波材料的截面示意图。
50.图2为实施例1的吸波材料的结构示意图。
51.图3为实施例3的吸波材料的截面示意图。
52.图4为实施例3的吸波材料的结构示意图。
53.图5为实施例10的吸波材料的截面示意图。
54.图6为实施例10的吸波材料的结构示意图。
具体实施方式
55.以下结合实例对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程，均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所用试剂或仪器末注明生产厂商者，视为可以通过市售购买得到的常规产品。
56.实施例1
57.本例用于折叠屏的吸波材料的制备方法包括以下步骤：
58.1)将80质量份的铁硅铝吸收剂、15质量份的聚氨酯弹性体、1质量份的环己烷1,2－二甲酸二异壬基酯增塑剂、0.5质量份的n-(氧化二亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺促进剂、1质量份硬脂酸锌活化剂、0.5质量份1010、168防老剂和2质量份硫化剂dcp，加入环己酮溶剂中混合搅拌均匀，得到预混浆料；
59.2)将步骤1得到的浆料以涂布的方式涂在50μm pet膜上面上面，过烘道烘干，然后剥离pet膜，得到吸波层干膜；
60.3)将步骤2得到的干膜两面覆以5μm pet膜经过150摄氏度，15min热压成型，得到成卷的吸波材料，其中吸波层的厚度为20μm，吸波材料总厚度为30μm；
61.4)对步骤3得到的吸波材料通过背胶机背上双面胶，得到三层的结构的吸波材料，然后进行模切，得到匹配电路板或液晶屏的吸波材料。
62.图1为实施例1的吸波材料的截面示意图，图2为实施例1的吸波材料的结构示意图，其中1为绝缘层，2为吸波层。
63.实施例2
64.本例用于折叠屏的吸波材料的制备方法包括以下步骤：
65.1)将85质量份的铁硅铝吸收剂、10质量份的聚氨酯弹性体、1质量份的环己烷1,2－二甲酸二异壬基酯增塑剂、0.5质量份的n-(氧化二亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺促进剂、1质量份硬脂酸锌活化剂、0.5质量份1010、168防老剂和2质量份硫化剂dcp，加入环己酮溶剂中混合搅拌均匀，得到预混浆料；
66.2)将步骤1得到的浆料以涂布的方式涂在50μm pet膜上面，过烘道烘干，然后剥离pet膜，得到吸波层干膜；
67.3)将步骤2得到的干膜两面覆以100μm pet膜热压成型，得到成卷的吸波材料，其中吸波层厚度为500μm，吸波材料总厚度为700μm；
68.4)对步骤3得到的吸波材料通过背胶机背上双面胶，得到三层结构的吸波材料，然后进行模切，得到匹配电路板或液晶屏的吸波材料。
69.实施例3
70.本例用于折叠屏的吸波材料的制备方法包括以下步骤：
71.1)将87质量份的铁硅铝吸收剂、8质量份的聚氨酯弹性体、1质量份的环己烷1,2－二甲酸二异壬基酯增塑剂、0.5质量份的n-(氧化二亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺促进剂、1质量份硬脂酸锌活化剂、0.5质量份1010、168防老剂和2质量份硫化剂dcp，加入环己酮溶剂中混合搅拌均匀，得到预混浆料；
72.2)将步骤1得到的浆料以涂布的方式涂在50μm pet膜上面，过烘道烘干，然后剥离pet膜，得到吸波层干膜；
73.3)将步骤2得到的干膜一面覆以45μm的铝箔麦拉，此铝箔麦拉结构为(30μm铝箔+15μmpet膜)，另一面覆以20μm的pet膜热压成型，得到成卷的吸波材料，其中吸波层的厚度为50μm，吸波材料总厚度为115μm；
74.4)对步骤3得到的吸波材料通过背胶机背上面双面胶，四层结构的吸波材料，然后进行模切，得到匹配电路板或液晶屏的吸波材料。
75.图3为实施例3的吸波材料的截面示意图，图4为实施例3的吸波材料的结构示意图。
76.其中1为绝缘层，2为吸波层，3为导电层。
77.实施例4
78.本例用于折叠屏的吸波材料的制备方法包括以下步骤：
79.1)将83质量份的铁硅铝吸收剂、10质量份的聚nbr橡胶、3质量份的环己烷1,2－二甲酸二异壬基酯增塑剂、0.5质量份的n-(氧化二亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺促进剂、1质量份硬脂酸锌活化剂、0.5质量份1010、168防老剂和2质量份硫化剂dcp，放入密炼机中进行混炼得到均匀混合料；
80.2)将步骤1得到混合料通过压延出片的方式，得到0.1mm厚度的卷材；
81.3)将步骤2得到的干膜两面覆以30μm pet膜热压成型，得到成卷的吸波材料，吸波材料总厚度为160μm；
82.4)对步骤3得到的吸波材料通过背胶机背上面双面胶，得到三层结构的吸波材料，然后进行模切，得到匹配电路板或液晶屏的吸波材料。
83.实施例5
84.本例用于折叠屏的吸波材料的制备方法包括以下步骤：
85.1)将90质量份的铁硅铝吸收剂、8质量份的聚氨酯弹性体、1质量份的环己烷1,2－二甲酸二异壬基酯增塑剂、0.5质量份的n-(氧化二亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺促进剂、1质量份硬脂酸锌活化剂、0.5质量份1010、168防老剂和2质量份硫化剂dcp，加入环己酮溶剂中混合搅拌均匀，得到预混浆料；
86.2)将步骤1得到的浆料以涂布的方式涂在50μm pet膜上面，过烘道烘干，然后剥离pet膜，得到吸波层干膜；
87.3)将步骤2得到的干膜两面覆以30μm pp膜，热压成型，得到吸波层厚度为200μm成卷的吸波材料，吸波材料总厚度为260μm；
88.4)对步骤3得到的吸波材料通过背胶机背上面双面胶，得到三层结构的吸波材料，然后进行模切，得到匹配电路板或液晶屏的吸波材料。
89.实施例6
90.本例用于折叠屏的吸波材料的制备方法包括以下步骤：
91.1)将80质量份的羰基铁粉吸收剂、15质量份的聚氨酯弹性体、1质量份的环己烷1,2－二甲酸二异壬基酯增塑剂、0.5质量份的n-(氧化二亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺促进剂、1质量份硬脂酸锌活化剂、0.5质量份1010、168防老剂和2质量份硫化剂dcp，加入环己酮溶剂中混合搅拌均匀，得到预混浆料；
92.2)将步骤1得到的浆料以涂布的方式涂在50μm pet膜上面，过烘道烘干，然后剥离pet膜，得到吸波层干膜；
93.3)将步骤2得到的干膜两面覆以20μm pe膜，热压成型，得到吸波层厚度为70μm成卷的吸波材料，吸波材料总厚度为110μm；
94.4)对步骤3得到的吸波材料通过背胶机背上面双面胶，得到三层结构的吸波材料，然后进行模切，得到满足各种模组用途的吸波材料。
95.实施例7
96.本例用于折叠屏的吸波材料的制备方法包括以下步骤：
97.1)将85质量份的羰基铁粉吸收剂、10质量份的聚氨酯弹性体、1质量份的环己烷1,2－二甲酸二异壬基酯增塑剂、0.5质量份的n-(氧化二亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺促进剂、1质量份硬脂酸锌活化剂、0.5质量份1010、168防老剂和2质量份硫化剂dcp，加入环己酮溶剂中混合搅拌均匀，得到预混浆料；
98.2)将步骤1得到的浆料以涂布的方式涂在50μm pet膜上面，过烘道烘干，然后剥离pet膜，得到吸波层干膜；
99.3)将步骤2得到的干膜两面覆以50μm pi膜，热压成型，得到吸波层厚度为250μm成卷的吸波材料，吸波材料总厚度为350μm；
100.4)对步骤3得到的吸波材料通过背胶机背上面双面胶，得到三层结构的吸波材料，然后进行模切，得到满足各种模组用途的吸波材料。
101.实施例8
102.本例用于折叠屏的吸波材料的制备方法包括以下步骤：
103.1)将90质量份的羰基铁粉吸收剂、7质量份的聚氨酯弹性体、0.5质量份的环己烷1,2－二甲酸二异壬基酯增塑剂、0.5质量份的n-(氧化二亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺促进剂、0.5质量份硬脂酸锌活化剂、0.5质量份1010、168防老剂和1质量份硫化剂dcp，加入环己酮溶剂中混合搅拌均匀，得到预混浆料；
104.2)将步骤1得到的浆料以涂布的方式涂在50μm pet膜上面，过烘道烘干得到干膜，pet膜不剥离；
105.3)将步骤2得到的干膜覆30μm铜箔麦拉，热压成型，得到吸波层厚度为150μm成卷的吸波材料，吸波材料总厚度为230μm；
106.4)对步骤3得到的吸波材料通过背胶机背上面双面胶，四层结构的吸波材料，然后进行模切，得到满足各种模组用途的吸波材料，解决各类其存在的各类干扰问题。
107.实施例9
108.本例用于折叠屏的吸波材料的制备方法包括以下步骤：
109.1)将85质量份的铁硅铝吸收剂、10质量份的聚氨酯弹性体、1质量份的环己烷1,2－二甲酸二异壬基酯增塑剂、0.5质量份的n-(氧化二亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺促进剂、1质量份硬脂酸锌活化剂、0.5质量份1010、168防老剂和2质量份硫化剂dcp，加入环己酮溶剂中混合搅拌均匀，得到预混浆料；
110.2)将步骤1得到的浆料以涂布的方式涂在50μm pet膜上面，过烘道烘干，然后剥离pet膜，得到吸波层干膜；
111.3)将步骤2得到的干膜一面覆以12μm pet膜热压成型，另一面覆以25微米导电布，得到成卷的吸波材料，其中吸波层厚度为30μm，吸波材料总厚度为67μm；
112.4)对步骤3得到的吸波材料通过背胶机背上双面胶，得到三层结构的吸波材料，然后进行模切，得到匹配电路板或液晶屏的吸波材料。
113.实施例10
114.本例用于折叠屏的吸波材料的制备方法包括以下步骤：
115.1)将85质量份的铁硅铝吸收剂、10质量份的聚氨酯弹性体、1质量份的环己烷1,2－二甲酸二异壬基酯增塑剂、0.5质量份的n-(氧化二亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺促进剂、1质量份硬脂酸锌活化剂、0.5质量份1010、168防老剂和2质量份硫化剂dcp，加入环己酮溶剂中混合搅拌均匀，得到预混浆料；
116.2)将步骤1得到的浆料以涂布的方式涂在50μm pet膜上面，过烘道烘干，然后剥离pet膜，得到吸波层干膜；
117.3)将步骤2得到的干膜一面覆以12μm pet膜热压成型，另一面覆以2微米铜箔，得到成卷的吸波材料，其中吸波层厚度为30μm，吸波材料总厚度为44μm；
118.4)对步骤3得到的吸波材料通过背胶机背上双面胶，得到三层结构的吸波材料，然后进行模切，得到匹配电路板或液晶屏的吸波材料。
119.图5为实施例10的吸波材料的截面示意图，图6为实施例10的吸波材料的结构示意图，其中1为绝缘层，2为吸波层，3为导电层。
120.对比例1
121.市售吸波材料a，主要成分铁硅铝和聚氨酯。
122.对比例2
123.市售吸波材料b，主要成分羰基铁粉和硅橡胶。
124.性能测试
125.1.折叠性能测试
126.将实施例1-10和对比例1-2的吸波材料进行折叠性能测试，测试方法为：测试样品尺寸260mm
×
200mm，将样品放置在测试平台上，设定折叠角度为180
°
，设定测试速度为10次/分钟，运行测试程序，开始对样品进行反复折叠，测试完成后观察折叠部位外观是否有开裂。记录吸波材料开裂时折叠次数的结果，测试结果如表1所示。
127.表1：实施例1-10和对比例1-2的折叠性能测试结果
[0128][0129][0130]
由表1的测试结果可见，本技术制备的吸波材料具有优异的可折叠性能，其可折叠次数在10000次-100000次，相比于市售的吸波材料，具有更优异的可折叠性能。
[0131]
2.磁导率测试
[0132]
将实施例1-5、实施例9-10和对比例1的吸波材料进行磁导率测试，测试方法为：测试样品为卷材形状，尺寸为：外径20mm，内径9.9mm，厚度≥0.3mm，采用阻抗分析仪(仪器型号：e4991b，夹具型号：16454a)，扫描频率3mhz，测试结果如表2所示。
[0133]
表2：实施例1-5、实施例9-10和对比例1的磁导率测试结果
[0134]
样品相对磁导率实施例1150实施例2180实施例3200实施例4220实施例5250实施例9275实施例10300对比例1150
[0135]
由表2的测试结果可知，本技术制备的吸波材料具有优异的磁导率，其相对磁导率范围为150-300，与市售吸波材料a相比，具有相对更优异的相对磁导率。
[0136]
3.反射损耗测试
[0137]
反射损耗测试标准为：雷达吸波材料反射率测试方法gjb 2038a-2011，测试结果如表3所示。
[0138]
表3：实施例6-8和对比例2的反射损耗测试结果
[0139]
样品反射损耗峰值/db实施例6-35-45实施例7-35-45
实施例8-35-45对比例2-10-15
[0140]
由表3的测试结果可知，本技术制备的吸波材料反射损耗峰值范围为-35-45db，相比于对比例2市售的吸波材料b，具有更优异的反射损耗性能。
[0141]
由上述性能测试可知，本技术制备的吸波材料具有优异的磁导率和反射损耗，测试的磁导率为150-250h/m，反射损耗为-35-45db；吸波材料反复折叠10000-100000次不断裂不开裂；此吸波材料可制成卷材或片材，并应用于可折叠屏领域。
[0142]
上述实例为本发明较佳的实施方式，但发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。