CN101260285A - 热固化各向同性导电胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热固化各向同性导电胶及其制备方法。该导电胶选用双酚A和双酚F混合型环氧树脂为导电胶基体，微米级银粉作为导电填料，咪唑类加成物为固化剂，碳纳米管为增韧剂，其中环氧树脂与固化剂的质量比为100∶10～25；环氧树脂与增韧剂的质量比为100∶0.5～10；银粉添加量为导电胶基体、固化剂和增韧剂的总质量的50－75％。本发明将碳纳米管加入到导电胶基体后，使导电胶的电阻率下降15％－50％，连接强度增加10％－50％。在特定范围内可以代替焊料，以满足电子材料日益发展的要求。
Description
发明领域
本发明涉及一种热固化各向同性导电胶及其制备方法。
背景技术
铅锡焊料是电子领域中的链接材料，但铅是有毒物质，危害人类的健康，且焊料密度大，无法适应现代电子产品向轻微型发展的需要。随着电子电器的日益发展，导电胶作为一种新型复合材料，其在电子领域中的应用越来越得到人们的关注。目前已有许多导电胶的制备技术，并有大量的关于导电胶的研究报道。当前提高导电胶性能是研究的主要方向。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种热固化各向同性导电胶。选用双酚A和双酚F混合后的低粘度液体环氧树脂为导电胶基体，微米级银粉作为导电填料，咪唑类加成物为固化剂，碳纳米管为增韧剂。
本发明的目的之二在于提供该导电胶的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种热固化各向同性导电胶，其特征在于该导电胶选用双酚A和双酚F混合型环氧树脂为导电胶基体，微米级银粉作为导电填料，咪唑类加成物为固化剂，碳纳米管为增韧剂，其中环氧树脂与固化剂的质量比为100∶10～25；环氧树脂与增韧剂的质量比为100∶0.5～10；银粉添加量为导电胶基体、固化剂和增韧剂的总质量的50-75％。
所述的咪唑类加成物是咪唑与异氰酸酯的加成物。
一种制备上述的热固化各向同性导电胶，其特征在于该方法的具体步骤为：
a.碳纳米管的酸处理；
b.根据上述配方，把处理过的碳纳米管与银粉充分混合均匀制成固相混合物，称为第一混合物；把环氧树脂和固化剂均匀混合制成混合物，称为第二混合物；然后将第一和第二混合物充分混合均匀；然后在120℃-150℃的烘箱中恒温20-60分钟使其完全固化，即得到热固化各向同性导电胶。
上述的碳纳米管的酸处理的具体步骤为：将碳纳米管浸没在浓硫酸和浓硝酸以3∶1的比例混合的混合溶液中，超生波剪切分散24小时，用蒸馏水反复洗涤至pH为7，然后过滤烘干。
本发明将碳纳米管加入到导电胶基体后，使导电胶的电阻率下降15％-50％，连接强度增加10％-50％。在特定范围内可以代替焊料，以满足电子材料日益发展的要求。
具体实施方式
以下用实施例说明本发明，但发明本身并不受以下实施例的限制。
实施例一：环氧树脂采用DER352 10.0克与固化剂(2-乙基-4-甲基咪唑与苯基异氰酸酯的加成物)2.0克混合后加入银粉(片状银粉，粒径3~5μm)28.0克。150℃固化30分钟。
实施例二：碳纳米管0.1克与银粉(片状银粉，粒径3~5μm)28.0克混合为第一混合物；环氧树脂采用DER352 10.0克与固化剂(2-乙基-4-甲基咪唑与苯基异氰酸酯的加成物)2.0克混合后为第二混合物。将两种混合物在150℃固化30分钟。
实施例三：碳纳米管0.5克与银粉(片状银粉，粒径3~5μm)21.0克混合为第一混合物；环氧树脂采用DER351 10.0克与固化剂(2-乙基咪唑与异氰酸丁酯的加成物)2.0克混合后为第二混合物。将两种混合物在120℃固化60分钟。。
将以上得到的结果归纳在表1中
表1导电胶的性能
如以上，按照本发明，加入增韧剂碳纳米管可明显改善各向同性导电胶的连接强度，同时可以明显提高其导电性能。
Claims (4)
1.一种热固化各向同性导电胶，其特征在于该导电胶选用双酚A和双酚F混合型环氧树脂为导电胶基体，微米级银粉作为导电填料，咪唑类加成物为固化剂，碳纳米管为增韧剂，其中环氧树脂与固化剂的质量比为100∶10～25；环氧树脂与增韧剂的质量比为100∶0.5～10；银粉添加量为导电胶基体、固化剂和增韧剂的总质量的50-75％。
2.根据权利要求1所述的热固化各向同性导电胶，其特征在于所述的咪唑类加成物为咪唑与异氰酸酯的加成物。
3.一种制备根据权利要求1所述的热固化各向同性导电胶，其特征在于该方法的具体步骤为：
a.碳纳米管的酸处理；
b.根据上述配方，把处理过的碳纳米管与银粉充分混合均匀制成固相混合物，称为第一混合物；把环氧树脂和固化剂均匀混合制成混合物，称为第二混合物；然后将第一和第二混合物充分混合均匀；然后在120℃-150℃的烘箱中恒温20-60分钟使其完全固化，即得到热固化各向同性导电胶。
4.根据权利要求3所述的热固化各向同性导电胶，其特征在于所述的碳纳米管的酸处理的具体步骤为：将碳纳米管浸没在浓硫酸和浓硝酸以3∶1的比例混合的混合溶液中，超生波剪切分散24小时，用蒸馏水反复洗涤至pH为7，然后过滤烘干。
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