【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及领域，特别涉及一种高分子薄膜基复合镍膜及其制备方法。
技术介绍
1、当前，随着电子、能源、航空航天等领域的快速发展，对高性能材料的需求日益增长，尤其是在电池电极材料、电磁屏蔽、传感器及微电子器件等应用中，材料的综合性能要求尤为严格。传统的单一材料如纯镍膜或高分子薄膜虽各有特点，但在实际应用中均面临局限性。纯镍膜拥有良好的导电性和耐腐蚀性，但其机械强度不足，易断裂；而高分子薄膜虽在机械强度和柔韧性上表现出色，却在导电性和耐腐蚀性上不尽人意。因此，研发一种新型复合材料，整合高分子薄膜的力学性能和金属膜的电学性能，成为解决上述问题的关键。
2、现有技术中，已有尝试将金属与高分子材料复合，以期达到性能互补，但这些尝试往往面临结合力弱、制备工艺复杂、成本高昂或环境不友好等问题。例如，一些研究采用简单的物理混合或涂覆方法，但界面结合不牢，易分层；而其他研究则可能采用复杂的多步化学反应，虽提高了结合强度，却牺牲了工艺的简便性和成本效益。
3、现有技术中的主要缺点包括：1、界面结合力弱，导致复合材料在使用过程中易分层或剥落。2、制备工艺复杂，成本较高，不利于大规模生产。3、环境兼容性差，使用有害化学物质，不符合可持续发展要求。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高分子薄膜基复合镍膜及其制备方法。本专利技术创新性地结合了高分子材料的高强度和韧性，以及镍金属的导电性和耐腐蚀性，通过优化的制备工艺，确保了界面的强固结
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术的第一方面，提供一种高分子薄膜基复合镍膜的制备方法，包括以下步骤：
3、s1、基底预处理：对基底表面依次进行等离子处理和紫外辐照处理，得到预处理基底；
4、s2、在预处理基底上制备中间粘接层；
5、s3、在中间粘接层上制备镍金属层；
6、s4、在镍金属层上电沉积增厚镀镍层，得到高分子薄膜基复合镍膜；
7、所述基底为pi薄膜、增强改性pi基底、增强型pet基底、表面改性pi基底、表面改性pet基底中的任意一种。
8、优选的是，步骤s1具体为：采用氧气等离子体工艺对基底表面进行处理，处理参数设定为：功率50w，处理时间3分钟，真空度10-3torr；然后紫外线光辐照处理1min，得到预处理基底。
9、优选的是，步骤s2具体为：
10、s2-1、制备粘接剂溶液：
11、按重量份计，将聚醚多元醇50份、异氰酸酯45份、溶剂5份、交联剂3份、催化剂2份混合均匀，得到聚氨酯预聚体；
12、按照钛酸四丁酯：聚氨酯预聚体的重量比为1:100，将钛酸四丁酯加入到聚氨酯预聚体中，搅拌均匀，得到粘接剂溶液；
13、s2-2、采用旋涂、浸涂或喷雾涂布的方式，将粘接剂溶液均匀涂布在预处理基底表面，70-90℃下固化15-60min，形成中间粘接层。
14、优选的是，步骤s3具体为：
15、采用直流磁控溅射工艺，在中间粘接层上沉积镍金属层，工艺条件为：工作气体为氩气，功率设定为100w，气体压强为1pa，溅射时间为30分钟。
16、优选的是，步骤s4具体为：
17、将步骤s3得到的沉积镍金属层后的基底作为阴极，使用纯镍板作为阳极，在沉积镍金属层上电沉积增厚镀镍层，采用的电解液配方为：硫酸镍浓度为200g/l，硼酸浓度为30g/l，氯化钠浓度为10g/l，氯化镍浓度为10g/l；
18、电沉积工艺参数为：电流密度为10ma/cm2，电沉积时间为1小时，电解液ph值保持在4-5，温度控制在50℃。
19、优选的是，所述基底为增强改性pi基底，其通过以下方法制备得到：
20、1-1)按重量份计，将均苯四甲酸酐20份、4,4'-二氨基二苯醚10份、3,4'-二氨基二苯醚二缩水甘油醚2份加入100份的n,n-二甲基甲酰胺中，冰浴下搅拌反应24h，得到预聚物溶液；
21、1-2)将预聚物溶液经脱泡处理后，均匀涂覆于清洁的玻璃基板上，然后以5℃/分钟的升温速率升温至250℃，反应3h，最后将所得薄膜从玻璃基板完整取下，得到增强改性pi基底，厚度为25μm。
22、优选的是，所述基底为增强型pet基底，其通过以下方法制备得到：
23、2-1)将玻璃纤维加入质量浓度为1％的硅烷偶联剂的乙醇溶液中，50℃下浸泡处理2小时，过滤，干燥至恒重，得到预处理玻璃纤维；
24、2-2)将预处理玻璃纤维与pet树脂按照质量比1:10混合均匀，通过双螺杆挤出机在200℃下进行熔融挤出，得到片材；
25、2-3)将挤出的片材在120℃下进行双向拉伸，纵向拉伸倍率为3倍，横向拉伸倍率为3倍，双向拉伸后产品厚度为25μm，然后在150℃下热定型，冷却，收卷，得到增强型pet基底。
26、优选的是，所述基底为表面改性pi基底，其通过以下方法制备得到：
27、3-1)对厚度为25μm的pi薄膜进行氧气等离子体处理，功率设置为200w，处理时间为5分钟；
28、3-2)将3-氨丙基三乙氧基硅烷加入无水乙醇中，制备成浓度为1％的硅烷偶联剂溶液，将硅烷偶联剂溶液均匀涂布在步骤3-1)得到的pi薄膜表面，控制涂布量为10mg/m2，然后在140℃固化30分钟，得到表面改性pi基底
29、优选的是，所述基底为表面改性pet基底，其通过以下方法制备得到：
30、4-1)对厚度50μm的pet基底进行电晕处理，电晕放电功率设置为1.5kw，处理速度为1m/min；
31、4-2)将3-(三乙氧基硅基)丙基甲基二甲氧基硅烷加入无水乙醇中，制备成浓度为1％的硅烷偶联剂溶液，将硅烷偶联剂溶液均匀涂布在步骤4-1)得到的pet基底表面，控制涂布量为10mg/m2，然后在120℃固化30分钟，最终得到表面改性pet基底。
32、本专利技术的第二方面，提供一种高分子薄膜基复合镍膜，其通过如上所述的方法制备得到。
33、本专利技术的有益效果是：
34、1.综合性能优异：本专利技术提供的高分子薄膜基复合镍膜成功地集成了高分子薄膜与纯镍膜的各自优势，高分子基底带来了卓越的机械强度和韧性，有效抵抗物理损伤，而镍层则提供了优良的导电性和耐腐蚀特性；这种独特的组合使得复合镍膜在保持轻质、柔韧性的同时，还具备了广泛的应用潜力，特别是在那些既要求高强度又需要良好导电性的领域，如可穿戴电子设备、柔性显示屏、航空航天材料及新能源汽车部件等。
35、2.制备工艺简便可控：本专利技术的另一大亮点在于其优化的制备流程，通过精确调控溅射、电镀等关键步骤的参数，能够高效且稳定地控制镍层的厚度、均匀度及与基底的结合强度；这种高度的可调节性不仅确保了本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高分子薄膜基复合镍膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高分子薄膜基复合镍膜的制备方法，其特征在于，步骤S1具体为：采用氧气等离子体工艺对基底表面进行处理，处理参数设定为：功率50W，处理时间3分钟，真空度10-3Torr；然后紫外线光辐照处理1min，得到预处理基底。
3.根据权利要求1所述的高分子薄膜基复合镍膜的制备方法，其特征在于，步骤S2具体为：
4.根据权利要求1所述的高分子薄膜基复合镍膜的制备方法，其特征在于，步骤S3具体为：
5.根据权利要求1所述的高分子薄膜基复合镍膜的制备方法，其特征在于，步骤S4具体为：
6.根据权利要求1所述的高分子薄膜基复合镍膜的制备方法，其特征在于，所述基底为增强改性PI基底，其通过以下方法制备得到：
7.根据权利要求1所述的高分子薄膜基复合镍膜的制备方法，其特征在于，所述基底为增强型PET基底，其通过以下方法制备得到：
8.根据权利要求1所述的高分子薄膜基复合镍膜的制备方法，其特征在于，所述基底为表面改性PI基底，其通
9.根据权利要求1所述的高分子薄膜基复合镍膜的制备方法，其特征在于，所述基底为表面改性PET基底，其通过以下方法制备得到：
10.一种高分子薄膜基复合镍膜，其特征在于，其通过如权利要求1-9中任意一项所述的方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种高分子薄膜基复合镍膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高分子薄膜基复合镍膜的制备方法，其特征在于，步骤s1具体为：采用氧气等离子体工艺对基底表面进行处理，处理参数设定为：功率50w，处理时间3分钟，真空度10-3torr；然后紫外线光辐照处理1min，得到预处理基底。
3.根据权利要求1所述的高分子薄膜基复合镍膜的制备方法，其特征在于，步骤s2具体为：
4.根据权利要求1所述的高分子薄膜基复合镍膜的制备方法，其特征在于，步骤s3具体为：
5.根据权利要求1所述的高分子薄膜基复合镍膜的制备方法，其特征在于，步骤s4具体为：
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【专利技术属性】
技术研发人员：金闯，胡浩，蒋晓明，
申请(专利权)人：太仓斯迪克新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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