一种导电银胶及导电胶膜制造技术

本发明专利技术涉及一种导电银胶及导电胶膜，所述导电银胶包括如下组分：基体树脂、银和聚3,4

【技术实现步骤摘要】
一种导电银胶及导电胶膜


[0001]本专利技术涉及导电材料
，尤其涉及一种导电银胶及导电胶膜。

技术介绍

[0002]导电胶种类按照导电方向分为各向同性导电胶(ICAs，sotropic Conductive Adhesive)和各向异性导电胶(ACAs，Anisotropic Conductive Adhesives)。ICA是指各个方向均导电的胶黏剂，可广泛用于多种电子领域；ACA则指在一个方向上如Z方向导电，而在X和Y方向不导电的胶黏剂。ICAs与ACAs两种导电胶均由聚合物基体和导电填料、固化剂及助剂组成，但二者的导电填料的含量不同，通常各向同性导电胶中导电填料的体积含量在20％到35％之间；而各向异性导电胶中导电填料的含量较低，通常导电颗粒的体积含量在5％到10％之间
[0003]对于各向同性导电胶来说，其导电性高低和金属填充物含量多寡是衡量导电胶优劣的重要标准之一。为提高导电胶的导电性能，专家做了大量的研究，现将研究结果分别加以介绍：Ren等人通过一步溶液相化学还原法，合成规则的六角形纳米银片，与商用银片相比，六角形纳米银片拥有更好的导电性与更平滑的表面，及其在高分子基底中更易于分散的特点，使其与高分子基底结合，能够很容易地印刷在各种基材上，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，玻璃等材质。六角形纳米银片作为导电填料应用于导电胶中表现出较低的电阻率(约8
×
10
‑5Ω
·
cm)，比同等Ag含量的商业导电胶降低66倍左右。Zhang等人通过在电化学置换的方法合成了合成椭圆Cu
‑
Ag合金纳米片。这种合金纳米薄片具有高纯度和均匀性，尺寸为700
×
500nm，薄度为30nm。合成的纳米薄片用作环氧树脂基质中导电浆料的填充剂。在150℃下固化2小时后，可以获得电阻率为3.75
×
10
‑5Ω
·
cm的柔性基板上的导电图案。与传统的银微米薄膜相比，Cu
‑
Ag合金纳米薄膜提供了大大改善的导电互连，其优势可归因于它们的纳米级厚度。还值得注意的是，导电图案能够承受不同角度的多次弯曲，即使经过200次反复弯曲也具有良好的导电性。
[0004]Lou使用热塑性聚氨酯作为树脂基体，向其中添加碳纳米管，碳纳米管和银混合体系形成导电网络，弯折过程中碳纳米管还可以起到连接作用，同时他们使用了丁二酸处理了银粉表面，得到了导电率为2.5
×
104S/m的导电胶(50wt％的银+4.5wt％碳纳米管)。
[0005]纳米金属材料(如银的纳米晶)具有接近106S/m的极高导电率，广泛应用于导电胶的改性，能源催化等领域，然而，这些导电材料不仅价格昂贵且易于化学腐蚀。与纳米金属材料相比，聚合物材料一般来说制造成本相当便宜，并且可以承受各种化学腐蚀，但它们通常是绝缘的。但在20世纪70年代发现的本征导电聚合物使人们对聚合物材料的化学结构和电学性质有了新的认识。这些导电聚合物中的共轭主链中的p电子可以离域导入导带，从而提高自身的导电性。具有共轭键的典型组合包括聚吡咯(PPy)，聚苯胺(PANI)，聚噻吩(PTh)及其衍生物。但是，中性共轭聚合物显示出较低的导电率(从10
‑
10
到10
‑5S/cm)，通过掺杂使用各种分子，如质子酸，无机盐等，它们的电导率可提高104S/cm。一般来说，在使用掺杂剂后，这些导电高分子可以提供正负电荷载体并显示出独特的电子特性。这种结合了金属材
料的导电性能和聚合物材料的许多优点的导电高分子材料，吸引了各种研究人员探索他们的各类应用，如抗静电保护，电磁干扰(EMI)屏蔽，储能电极，传感器和柔性电子设备等等。但是在这些材料在导电胶中的应用仍处于起步阶段，因为这些具有导电特性的高分子往往存在与体系相容性差等缺点，无法形成高性能的导电银胶。
[0006]因此，本领域亟待开发更多种类、更高性能的导电银胶。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种导电银胶。所述导电银胶相较于同等银含量的导电银胶，具有更低的电阻率，且无需高温固化便可以获得较低的导电率，同时具有出色的耐久性。
[0008]为达此目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]本专利技术提供一种导电银胶，所述导电银胶包括如下组分：基体树脂、银和聚3,4
‑
乙撑二氧噻吩纳米粒子。
[0010]本专利技术通过在导电银胶中添加聚3,4
‑
乙撑二氧噻吩(PEDOT)纳米粒子，相较于同等银含量未添加聚3,4
‑
乙撑二氧噻吩纳米粒子的导电银胶，能够使电阻率降低至约两千分之一，明显提高了导电性能。此外，本专利技术的导电胶具有出色的耐水性，其电气性能在80℃和65％RH的湿度下保持不变。
[0011]本专利技术提供的导电胶无需高温固化，便可以获得较低电阻率的导电胶膜，在25℃下固化，可得到电阻率为1.2
×
10
‑5Ωcm的导电胶膜。
[0012]优选地，以所述导电银胶的总重量计为100重量份，所述聚3,4
‑
乙撑二氧噻吩纳米粒子的添加量为1
‑
5份，例如1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份等，优选5份。
[0013]本专利技术优选聚3,4
‑
乙撑二氧噻吩纳米粒子的添加量在1
‑
5份范围内，能够获得最佳的导电性能，进一步降低电阻率。添加量不足1份，对于导电性能的提升不明显，添加量超过5份，导电率不再继续降低。
[0014]优选地，以所述导电银胶的总重量计为100重量份，所述银的添加量为50
‑
70重量份，例如51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份、59份、60份、61份、62份、63份、64份、65份、66份、67份、68份、69份等。
[0015]优选地，以所述导电银胶的总重量计为100重量份，所述基体树脂的添加量为25
‑
45重量份，例如26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份等。
[0016]优选地，所述基体树脂包括聚氨酯、环氧树脂、乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物或聚酰亚胺树脂中的任意一种或至少两种组合。所述聚氨酯示例性地可以为水性聚氨酯、热塑性聚氨酯等。
[0017]优选地，所述银为微米银片。
[0018]优选地，所述聚3,4
‑
乙撑二氧噻吩纳米粒子的电导率≥220S/cm，例如225S/cm、230S/cm、235S/cm、240S/cm、245S/cm、250S/cm、255S/cm、260S/cm等。
[0019]优选地，所述聚3,4
‑
乙撑二氧噻吩纳米粒子的粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导电银胶，其特征在于，所述导电银胶包括如下组分：基体树脂、银和聚3,4
‑
乙撑二氧噻吩纳米粒子。2.根据权利要求1所述的导电银胶，其特征在于，以所述导电银胶的总重量计为100重量份，所述聚3,4
‑
乙撑二氧噻吩纳米粒子的添加量为1
‑
5份，优选5份；优选地，以所述导电银胶的总重量计为100重量份，所述银的添加量为50
‑
70重量份；优选地，以所述导电银胶的总重量计为100重量份，所述基体树脂的添加量为25
‑
45重量份。3.根据权利要求1或2所述的导电银胶，其特征在于，所述基体树脂包括聚氨酯、环氧树脂、乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物或聚酰亚胺树脂中的任意一种或至少两种组合；优选地，所述银为微米银片。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的导电银胶，其特征在于，所述聚3,4
‑
乙撑二氧噻吩纳米粒子的电导率≥220S/cm；优选地，所述聚3,4
‑
乙撑二氧噻吩纳米粒子的粒径为40
‑
60nm，优选50nm。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的导电银胶，其特征在于，所述聚3,4
‑
乙撑二氧噻吩纳米粒子的制备方法包括如下步骤：使3,4
‑
乙烯二氧噻吩在二氯甲烷和乙腈混合溶剂中进行氧化聚合物反应，得到所述聚3,4
‑
乙撑二氧噻吩纳米粒子；优选地，所述二氯甲烷和乙腈的体积比为(1
‑
4):1。6.根据权利要求5所述的导电银胶，其特征在于，所述氧化聚合物反应在氧化剂的存在下进行；优选地，所述氧化剂包括无...

【专利技术属性】
技术研发人员：田颜清，曹戈，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：