SMT焊接用屏蔽缓冲泡棉的制作方法

本发明涉及硅胶泡棉，属于smt焊接用屏蔽缓冲泡棉。

背景技术：

1、表面贴装技术(surfacemounttechnology,smt)是电子制造中的一种关键技术，广泛应用于各类电子设备的生产中。在smt焊接过程中，为了确保电子元器件的稳定性和可靠性，常需要使用屏蔽缓冲材料。这些材料不仅要具备优异的缓冲性能，还需具备良好的耐热性和阻燃性，以应对焊接过程中高温环境和潜在的火灾风险。

2、传统的屏蔽缓冲材料，如泡沫塑料、橡胶等，虽然在缓冲性能方面表现较好，但在耐热性和阻燃性方面存在明显不足。泡沫塑料在高温下容易熔化或分解，释放有害气体；橡胶材料则可能因高温而老化，导致缓冲性能下降。因此，如何开发一种兼具优异缓冲性能、耐热性和阻燃性的材料，是当前电子制造领域亟待解决的问题。

3、硅胶泡棉作为一种新型材料，以其优良的弹性、耐老化性和环保特性，逐渐受到关注。硅胶泡棉在高温环境下表现出优异的热稳定性和低烟低毒特性，使其成为理想的屏蔽缓冲材料。然而，随着电子设备功能的日益复杂和集成度的不断提高，smt焊接过程中对屏蔽缓冲泡棉的要求也变得更加严格。特别是在一些高温环境或存在火灾风险的场合，屏蔽缓冲泡棉的耐热性和阻燃性变得尤为重要。现有的硅胶泡棉材料在高温下容易软化、变形，甚至燃烧，无法满足这些严苛的应用需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术中，硅胶泡棉耐热性和阻燃性无法达到smt焊接要求，容易发生热老化的问题。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种smt焊接用屏蔽缓冲泡棉，从下至上包括硅胶泡棉、粘接胶、导电布，所述硅胶泡棉贯穿有不锈钢金属纤维，所述硅胶泡棉包括第一混合料和第二混合料，第一混合料和第二混合料质量比为1：1-1.2，

4、第一混合料包括：甲基乙烯基硅氧烷100份、铂金硫化剂0.2-2份；

5、第二混合料包括：15-30份含氢硅油、10-20份阻燃改性的短棒状介孔二氧化硅。

6、优选的，所述硅胶泡棉的制备方法包括如下步骤：

7、按重量组分计，将126份三聚氰胺和90-120份甲醛溶解于去离子水中，采用氢氧化钠调节混合液至ph至7.5-8.5，过高的碱性会加速进一步的缩合反应。在5-20℃条件下反应得45-75min，得到三羟基-甲醛-三聚氰胺中间体，在较低的温度下进行反应可以减缓羟甲基化产物的进一步缩合，从而有助于保持在初级羟甲基氨基阶段。再将混合溶液通过硫酸调节ph至2-3，加入100-120份磷酸氢二铵反应60-90min，真空干燥得到阻燃前驱体。

8、将100份聚乙二醇2000和120-150份聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物溶解于ph为0.1-1的酸性溶液中，然后再滴加180-225份正硅酸乙酯，在100-150℃，0.5-0.6mpa条件下混合均匀反应24-36h，离心后用乙醇水溶液洗涤2-3次，真空干燥2-3h，在500-750℃条件下煅烧5-10h，得到短棒状介孔二氧化硅。

9、将10份短棒状介孔二氧化硅与10-12份n-(2-氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷混合，在80-100℃下回流16-20h，过滤，采用乙醇水溶液洗涤2-3次后真空干燥6-8h得到改性短棒状介孔二氧化硅。

10、将100份改性短棒状介孔二氧化硅和80-150份阻燃前驱体分散于n,n-二甲基甲酰胺中，进行磷酸铵化反应40-60min，经乙醇水溶液洗涤2-3次后真空干燥2-4h，得到阻燃改性的短棒状介孔二氧化硅。

11、将0.2-2份铂金硫化剂加入到100份甲基乙烯基硅氧烷中搅拌均匀，形成第一混合料，将10-20份阻燃改性的短棒状介孔二氧化硅加入到15-30份含氢硅油，混合均匀形成第二混合料。

12、将第二混合料缓慢加入到第一混合料中，快速搅拌，避免气泡生成，第一混合料和第二混合料质量比为1：1-1.2。

13、将混合好的料液立即倒入预先准备好的模具中，在100-180℃下发泡并固化定型，从模具中取出泡棉，采用针刺工艺将不锈钢金属纤维贯穿刺入泡棉得到所述硅胶泡棉。

14、一个或多个实施例中，所述的甲基乙烯基硅氧烷的粘度为20000-50000cps，乙烯基含量为0.1-0.3％。

15、优选的，所述不锈钢金属纤维直径为50μm。纤维贯穿后可以实现z轴导通。

16、优选的，所述含氢硅油中氢的质量含量为1％-1.5％；粘度为20-40cps。

17、优选的，所述铂金硫化剂为深圳泰科c-25a。

18、优选的，所述导电布为平纹导电布。实现x-y轴导通。

19、优选的，针刺密度为100-120针/cm2。针刺密集实现全方位屏蔽。

20、优选的，所述导电布通过粘结胶采用热压法与硅胶泡棉粘接。

21、在一个或多个实施例中，所述泡棉设置为双面导电布。

22、相对于现有技术，本发明至少具有如下有益效果：

23、1、本发明通过n-(2-氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷对短棒状介孔二氧化硅进行氨基化改性。随后，在酸性条件下利用三聚氰胺、甲醛和磷酸氢二铵缩合形成阻燃分子链。这些分子链中的磷酸基与改性介孔二氧化硅上的氨基通过磷酸胺化反应相连结，从而将阻燃分子固定在介孔二氧化硅表面。最终，将此阻燃改性的介孔二氧化硅并入硅胶泡棉的交联体系通过发泡制备出用于smt焊接的屏蔽缓冲泡棉，该泡棉具有卓越的电磁屏蔽效果(≥90db)、耐热性、阻燃性能(ul94v-0)，导热系数低等优点。

24、2、本发明在甲醛与三聚氰胺反应中，通过精确控制反应物比例，确保每个氨基上结合一个甲醛分子，以促进羟甲基化。由于羟甲基化的产物易于进一步通过缩合反应形成稳定的树脂结构，本发明特意在较低浓度的碱性环境下进行反应，此举可以有效减缓缩合速度。同时，反应在略低于室温的温度条件下进行，以保持反应在羟甲基氨基的初级阶段。这种控制策略有助于为磷酸氢二铵的加入创造条件，使其能够与三羟基-甲醛-三聚氰胺复合物中的羟基(-oh)和氨基(-nh2)有效反应，从而增强最终产品的性能。

25、3、本发明利用磷酸氢二铵、三聚氰胺、甲醛和短棒状介孔二氧化硅为原料，通过精确的分子结构设计，成功合成了一种新型有机-无机复合增韧阻燃剂。该阻燃剂展现了显著的协同阻燃效应，其中阻燃分子链与短棒状介孔二氧化硅的结合，在高温条件下能够碳化形成保护性的炭层。此过程中，磷氮阻燃分子链分解产生的不可燃惰性气体稀释了必需的氧气浓度，而产生的磷酸等酸性物质催化了炭层的形成。短棒状介孔二氧化硅的加入不仅增强了炭层的热稳定性，而且由于其高度有序的孔道结构和热稳定性，显著提高了整体材料的热稳定性。

26、4、短棒状介孔二氧化硅因其形状和较高的长径比，可以在硅胶泡棉中形成更有效的机械互锁，从而提高材料的整体机械强度和韧性。这种形状的二氧化硅可以更好地承受外部应力，尤其是在高温环境下，有助于保持材料的结构稳定性。

27、5、短棒状介孔二氧化硅因其高度有序的孔道结构和较高的热稳定性，被添加到硅胶泡棉中时，可以显著提高材料的整体热稳定性。这种介孔材料的孔结构在硅胶泡棉中不仅形成了复杂的热阻路径，而且有效地构建了连续的热传导路径。这些热传导路径有助于热能在材料内部快速分散，从而减少局部过热的问题。同时，短棒状介孔二氧化硅的孔隙结构内部含有的空气层，增加了热传递过程中的阻力，降低了热流速度，并有效隔离热能，降低材料整体的导热系数。

28、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。