一种适用于柔性电极粘接的导电胶制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于柔性电极粘接的导电胶，由导电胶A组份与B组份按照质量比为1:1复配而成。其中，按质量份数计包括以下组分：导电胶组份A：包括表面处理铜粉60～160份，环氧树脂100份，非活性稀释剂5～15份，增韧剂5～10份；导电胶组份B：包括表面处理铜粉60～160份、活性稀释剂5～15份、固化剂10～30份、促进剂10～20份、消泡剂5份。本发明专利技术创造性的对铜粉表面进行抗氧化处理，提高了铜粉的抗氧化性能及其在环氧树脂中的分散性。将此表面改性铜粉应用于导电胶，并制备出了一种适用于柔性电极粘接的导电胶制备方法，同时还将该导电胶应用于柔性基板上制备的导体具有高导电性且具有良好的机械强度。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于柔性电极粘接的导电胶
本专利技术涉及一种适用于柔性电极粘接的导电胶，具体涉及一种超细铜粉抗氧化的改性工艺，选取的铜粉是表面光滑球形铜粉，所制备的铜粉实现了在低温快速固化；本专利技术制备的抗氧化铜导电胶的导电导热性能优异,抗剪切强度高，可望应用于柔性电极粘接形成良好电路、印刷电子线路、电磁屏蔽、导热材料领域。
技术介绍
超细铜粉拥有较高的导电、导热率，普遍用来做导电、导热材料，制备的导电浆料较多用在封袋、连接方面，微电子元件微型化也离不开超细铜粉。在化学纤维生产制作工序中加入铜、镍能合成导电纤维，然后制备具有防电辐射功能的纤维制品，同时也可与橡胶或者是塑料合成新型导电或导热复合材料。超细铜粉是制备导电胶的主要原料之一，市场前景广阔。铜具有价格低廉的优点，但是也存在容易氧化的问题。同时，由于超细颗粒本身具有比表面积大的特性，导致了铜粉颗粒在制备、存储、运输等过程中容易形成团聚体。由于氧化物和团聚体的存在，大大降低了纳米制品的稳定性，削弱了铜粉的导电、传热效果。为了提高超细铜粉的稳定性，可通过使用对其表面进行改性，以获得优异性能的纳米铜粉。双组份低温导电胶具有储存时间长、操作方便、低毒等显著的优点，适用于柔性基板和不耐高温的基本中线路的粘接。由于银的高导电性、抗氧化性能好，目前研究多集中于银导电胶的制备，杨小峰在“中国粘结剂”发表以聚酰胺为固化剂制备的双组份导电胶中填料采用银粉，其导电性好，但价格高。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种适用于柔性电极粘接的导电胶；本专利技术的目的之二是提供上述一种适用于柔性电极粘接的导电胶制备方法；本专利技术的目的之三是提供将上述柔性电路粘接导电胶涂覆于PET基板上低温固化后形成导体。实现本专利技术目的的技术解决方案是：一种适用于柔性电极粘接的导电胶，由导电胶A组份与B组份按照质量比为1:1复配而成，按质量份数计包括以下组分：导电胶组份A：包括表面处理铜粉60～160份，环氧树脂100份，非活性稀释剂5～15份，增韧剂5～10份；导电胶组份B：包括表面处理铜粉60～160份、活性稀释剂5～15份、固化剂10～30份、促进剂10～20份、消泡剂5份。进一步地，所述环氧树脂为凤凰牌环氧树脂E51；非活性稀释剂为丙酮、甲苯的一种或几种；增韧剂为苯乙烯；活性稀释剂为1,4-丁二醇二缩水甘油醚；固化剂为二甲基苯胺、甲基四氢邻苯二甲酸酐、乙二胺的一种或几种；促进剂为三乙醇胺。增韧剂，是指能增加胶黏剂膜层柔韧性的物质。环氧树脂固化后伸长率低，脆性较大，当粘接部位承受外力时很容易产生裂纹，并迅速扩展，导致胶层开裂，不耐疲劳。因此，必须设法降低脆性，增大韧性，提高承载强度。为了增加韧性，添加苯乙烯作为增韧剂，能增加胶黏剂膜层柔韧性，并且提高固化后树脂韧性而又不影响胶黏剂其他主要性能。环氧树脂在固化成型过程中，存在固化速率低，固化度低，固化时间长的缺点，本专利技术添加三乙醇胺作为促进剂，有效的提高固化程度，降低固化温度和固化时间。进一步地，所述铜粉为经过钝化剂和分散剂表面处理的铜粉，其制备包括以下步骤：(1)以超细铜粉为原料，先以稀硫酸超声处理去除表面氧化物，去离子水清洗表面的酸后，以乙醇为溶剂在烧杯中使其浸润，再添加适量苯骈三氮唑和油酸，(由于苯骈三氮唑的抗氧化性能优异，油酸与有机载体的相溶性能优异，两者混合包覆铜粉有很好的抗氧化协同效应)常温下磁力搅拌后超声分散获得铜粉分散液；(2)将(1)制备的铜粉分散液经高速离心分离，将该铜粉置于真空干燥箱中60℃干燥8小时，即可获得表面改性的铜粉。更进一步地，所述铜粉选用超细球形铜粉，表面光滑，平均粒径为300nm，是通过直流电弧等离子法制备法而得。更进一步地，步骤(1)所述氧化剂的配制条件为：苯骈三氮唑的含量为铜粉质量的2～20％，优选5％；油酸的含量为铜粉质量的2～20％，优选5％。本专利技术还提供上述适用于柔性电极粘接的导电胶的制备方法：将上述表面改性铜粉一部分加入环氧树脂中，同时添加非活性稀释剂制备出导电胶组份A；另一部分表面改性铜粉加入活性稀释剂、固化剂、促进剂、消泡剂制备出导电胶组份B；经高速机械搅拌后分开存储，使用时将A、B组分混合均匀涂覆于柔性基板，低温加热快速固化。一种涂覆了上述适用于柔性电极粘接的导电胶的导体，将导电胶组份A和导电胶组份B组分按1:1的比例混合搅拌后涂覆在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板上，形成厚度为0.2mm，直径25mm的导电层，置于真空干燥箱中加热到140℃～180℃固化30min后得到导体。一种涂覆了上述适用于柔性电极粘接的导电胶的导体，将导电胶组份A和导电胶组份B组分按1:1的比例混合搅拌后涂覆于两片不锈钢金属片搭接面上，金属片长100mm，宽25mm，厚度为2mm，搭接面长12.5mm，置于鼓风干燥箱中加热到140℃～180℃固化30min后得到导体。所述固化条件为：温度140～180℃，优选140℃。真空固化后得到的铜导体无气泡，导电率较空气中固化好。本专利技术相比于现有技术的突出创造效果是：1、相较于传统导电胶的制备，本方案创新的对铜粉进行表面改性，采用抗氧化剂和表面活性剂复合对铜粉进行包覆，表面改性的铜粉在树脂基体中有很好的浸润性和抗氧化性。同时，本方案采用活性稀释剂与非活性稀释剂复配，提高导电性的同时提高了粘结强度。固化剂与促进剂的合理加入量调节了导电胶的固化时间及导电性。2、本专利技术所述的一种适用于柔性电极粘接的导电胶制备方法，特别是一种铜粉表面包覆抗氧化剂的方法。该法制备的铜粉应用于低温导电胶导电性优异，且实验操作简单，成本低。采用本专利技术提供的方法，可以制备低温固化铜导电胶。工艺流程简单，能直接得到低温抗氧化铜粉。所用抗氧化剂、分散性高，是一种经济效益高的铜粉表面处理方法。3、本专利技术选用一种复合抗氧化剂，加入苯骈三氮唑和油酸对铜粉进行表面改性。利用超声分散实现超细铜粉的表面抗氧化剂包覆，是一种比较经济的制备方法。4、存储期长的单组份导电胶存在固化温度高、固化时间长的缺点，限制其应用于不耐高温的基板。本专利技术双组分导电胶的存储期长，使用时将A、B组分混合均匀涂覆于基板，低温加热快速固化。系统研究固化剂种类和含量、稀释剂种类和含量对导电胶性能的影响。本方专利技术采用活性稀释剂(1,4-丁二醇二缩水甘油醚)与非活性稀释剂(甲苯或丙酮)复配，提高导电性的同时提高了粘结强度。固化剂与促进剂的合理加入量调节了导电胶的固化时间及导电性。附图说明图1是改性后的铜粉扫描电镜图。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术作进一步说明，但是本专利技术不仅限于这些例子。通过这些实施例可以充分理解本专利技术的实质以及专利技术范围，进一步了解本专利技术所述的合成和分离工艺的特点。本专利技术所述的原料为直流电弧等离子法制备的超细铜粉，纯度为99.9％；无水乙醇为工业级，纯度﹥99％；硫酸、油酸、苯骈三氮唑为分析纯；双官能团活性稀释剂、消泡剂等购买于济南晴天化工科技有限公司。所述含量为质量百分比。实施例1：称取10g超细铜粉加入100mL5％硫酸溶液中超声清洗2h，去离子水清洗两遍后加入100mL无水乙醇浸泡在烧杯中，加入1g苯骈三氮唑、1g油酸和0.5g柠檬酸。将该溶液常温下进行磁力搅拌10min，然后超声分散20min。接着，将铜粉分散液高速离心分离，将该铜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于柔性电极粘接的导电胶，其特征在于，由导电胶A组份与B组份按照质量比为1:1复配而成，按质量份数计包括以下组分：导电胶组份A：包括表面处理铜粉60～160份，环氧树脂100份，非活性稀释剂5～15份，增韧剂5～10份；导电胶组份B：包括表面处理铜粉60～160份、活性稀释剂5～15份、固化剂10～30份、促进剂10～20份、消泡剂5份。

【技术特征摘要】
1.一种适用于柔性电极粘接的导电胶，其特征在于，由导电胶A组份与B组份按照质量比为1:1复配而成，按质量份数计包括以下组分：导电胶组份A：包括表面处理铜粉60～160份，环氧树脂100份，非活性稀释剂5～15份，增韧剂5～10份；导电胶组份B：包括表面处理铜粉60～160份、活性稀释剂5～15份、固化剂10～30份、促进剂10～20份、消泡剂5份。2.根据权利要求1所述的导电胶，其特征在于，所述环氧树脂为凤凰牌环氧树脂E51；非活性稀释剂为丙酮、甲苯的一种或几种；增韧剂为苯乙烯；活性稀释剂为1,4-丁二醇二缩水甘油醚；固化剂为二甲基苯胺、甲基四氢邻苯二甲酸酐、乙二胺的一种或几种；促进剂为三乙醇胺。3.根据权利要求1所述的导电胶，其特征在于，所述铜粉为经过钝化剂和分散剂表面处理的铜粉，其制备包括以下步骤：(1)以超细铜粉为原料，先以稀硫酸超声处理去除表面氧化物，去离子水清洗表面的酸后，以乙醇为溶剂在烧杯中使其浸润，再添加适量苯骈三氮唑和油酸，常温下磁力搅拌后超声分散获得铜粉分散液；(2)将(1)制备的铜粉分散液经高速离心分离，将该铜粉置于真空干燥箱中60℃干燥8小时，即可获得表面改性的铜粉。4.根据权利要求3所述的导电胶，其特征在于，所述铜粉选用超细球形铜粉，表面光滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小敏，钱佳锋，沙炜惠，魏旭萍，刘鹏，洪子威，黄伟，
申请(专利权)人：金陵科技学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32