一种聚离子液体导电胶粘剂及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种聚离子液体导电胶粘剂及其制备方法，属于胶粘剂的技术领域，用以解决聚离子液体胶粘剂的粘接强度

【技术实现步骤摘要】
一种聚离子液体导电胶粘剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于胶粘剂的
，尤其涉及一种聚离子液体导电胶粘剂及其制备方法
。

技术介绍

[0002]导电胶粘剂是集粘接性能
、
导电性能于一体的关键电子化学品，其在粘接不同基底的同时形成导电通路，传递电信号，被广泛应用于液晶显示
、
集成电路芯片和其他电子元件的封装和粘接
。
以粘代焊的工艺可在精准粘接的同时减少高温焊接对元器件造成的损伤，具有广阔的应用前景
。
然而，我国导电胶粘剂材料研究起步较晚，国产导电胶粘剂主要集中在中低端领域，高端产品核心技术长期被国外垄断
。
近年来，受电子产业需求拉动，全球市场对中高端导电胶粘剂产品具有巨大需求
。
因此，开发绿色自主的新型导电胶粘剂材料具有重要的产业价值和现实意义
。
[0003]与传统的环氧树脂类
、
丙烯酸类
、
聚氨酯类材料相比，聚离子液体继承了离子液体的可设计性
、
高导电性等优异的结构和电学特性，并兼顾了聚合物的机械耐久性
、
可加工性等原始属性，为新型导电胶粘剂材料的开发提供了新机遇
。
聚离子液体的内聚力及其与基底材料间的界面粘附力对其粘附性能起决定性作用
。
然而，传统聚离子液体具有较高的内聚力，材料可变形性差，无法与基底材料进行高效润湿，致使界面粘附力弱，粘附性能差
。
离子基团聚合导致离子流动性降低，玻璃化转变温度升高，粘度增大，电导率下降
。
公开号为
CN 110699020A
的中国专利公开了一种聚离子液体胶粘剂，该技术虽然通过简单掺杂的方式引入离子液体，但相较于传统聚合物胶粘剂材料的粘接强度和导电性提升有限，仍易引起离子泄漏而导致导电性能下降和次生安全隐患
。
因此，亟需开发聚离子液体基新型导电胶粘剂材料，研究材料的粘接性
、
柔性与导电性能的协同调控规律，获得兼具高粘接强度和高导电的聚离子液体基导电胶粘剂材料理性构筑方案
。

技术实现思路

[0004]针对聚离子液体胶粘剂的粘接强度
、
高导电性差且难以兼顾的技术问题，本专利技术提出一种聚离子液体导电胶粘剂及其制备方法，与现有的聚离子液体粘附材料相比，导电性能提升1‑3个数量级，粘附性能提升1‑2倍，热稳定性高
。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一种聚离子液体导电胶粘剂，所述聚离子液体导电胶粘剂具有式
I
所述结构：
[0007][0008]所述
M
为金属阳离子；
[0009]所述
X
为双三氟甲基磺酰亚胺离子
、
三氟甲烷磺酸离子
、
卤素离子
、
硫酸氢根离子
、
硝酸根离子中的至少一种；所述卤素离子为氯离子或溴离子；
[0010]所述
R
为烷氧基侧链；
[0011]所述
n
为聚合度，其值取
50
‑
500
区间的整数
。
[0012]优选的，所述
M
为电负性
<1.6
的金属阳离子中的任意一种
。
[0013]优选的，所述
M
选自
Li
+
、Na
+
、Ag
+
中的任意一种
。
[0014]优选的，所述
X
选自双三氟甲基磺酰亚胺离子
、
氯离子
、
溴离子中的至少一种
。
[0015]优选的，所述
R
基选自乙氧基乙基
、
乙氧基乙氧基乙基中的任意一种
。
[0016]优选的，所述
n
的取值为
100、120、140、160、180、200、220、240、260、280、300、320、340、360、380、400
中的任意值和
/
或任意二值构成范围中的值
。
[0017]一种聚离子液体导电胶粘剂的制备方法：
[0018]S1.
获得聚离子液体前体，所述聚离子液体前体的结构式如下所示：
[0019][0020]所述
X
为阴离子；
[0021]所述
R
为烷氧基侧链；
[0022]所述
n
的取值为
50
‑
500
区间的整数；
[0023]根据公开号为
CN 110699020A
的中国专利中所披露的技术进行聚离子液体前体的合成，所述聚离子液体前体的合成方法分为三步：
[0024](1)
季铵化反应：将乙烯基咪唑和含有烷氧基的卤代烃混合，反应，得离子液体单体；
[0025]所述反应，反应的温度为
25℃
～
110℃
，反应的时间为
5h
‑
72h。
[0026](2)
自由基聚合反应：将聚离子液体单体与引发剂混合，反应，获得卤素阴离子聚离子液体；
[0027]所述引发剂为偶氮引发剂，优选自
AIBN、BPO
中的至少一种；
[0028]所述反应的温度为
60℃
‑
80℃
，所述反应的时间为
10
‑
30h。
[0029](3)
阴离子交换反应：
[0030]将步骤
(2)
获得的卤素阴离子聚离子液体与含有
X
阴离子的无机盐混合，反应，干燥，获得所述聚离子液体前体
。
所述含有
X
阴离子的无机盐为
LiTFSI、NaTFSI、AgTFSI、LiCl、NaCl、LiBr、NaBr
等中的至少一种
。
[0031]S2.
将
S1
获得的聚离子液体前体与含有
M
的金属盐混合，反应，然后干燥，获得所述聚离子液体
。
[0032]优选的，所述反应，其反应的温度为
10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45
℃、50℃、55℃、60℃
中的任意值和
/
或任意二值构成范围中的值；
[0033]更有选的，其反应的温度为
15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃
中的任意值和
/
或任意二值构成范围中的值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种聚离子液体导电胶粘剂，其特征在于，所述聚离子液体导电胶粘剂的结构如式
I
所示：所述
M
为金属离子；所述
X
为阴离子；所述
R
为烷氧基侧链；所述
n
的取值为
50
‑
500
区间的整数
。2.
根据权利要求1所述的聚离子液体导电胶粘剂，其特征在于，所述烷氧基侧链为乙氧基乙基
、
乙氧基乙氧基乙基中的至少一种
。3.
根据权利要求1所述的聚离子液体导电胶粘剂，其特征在于，所述
M
为电负性小于
1.6
的金属阳离子中的任意一种
。4.
根据权利要求3所述的聚离子液体导电胶粘剂，其特征在于，所述
M
为
Li
+
、Na
+
或
Ag
+
中的任意一种
。5.
根据权利要求1所述的聚离子液体导电胶粘剂，其特征在于，所述
X
为双三氟甲基磺酰亚胺离子
、
三氟甲烷磺酸离子
、
卤素离子
、
硫酸氢根离子
、
硝酸根离子中的至少一种；所述卤素离子为氯离子或溴离子
。6.
权利要求1‑5任一项所述聚离子液体导电胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
S1
制备聚离子液体前体；
S2
将
S1
获得的聚离子液体前体和含有
M
的金属盐混合溶解在溶剂中，反应，干燥，制得聚离子液体导电胶粘剂
。7.
根据权利要求6所述的聚离子液体导电胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹波波，何宏艳，王艳磊，丁伟璐，霍锋，吕玉苗，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：