CN101824204A - 一种新型无卤素电子浆料及其制备方法和用途 - Google Patents

一种新型无卤素电子浆料及其制备方法和用途 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型无卤素电子浆料及其制备方法和用途，该无卤素电子浆料的各组分及其质量百分比含量如下：聚氨酯树脂3％～8％、高分子量环氧树脂9％～24％、固化促进剂0.3％～08％、酞酸酯助剂0.8％～2％、二乙二醇丁醚醋酸酯20％～35％和导电介质含量42％～65％；该新型无卤素电子浆料，具有环保、可减少对人类健康危害的优点；其采用预混合，加热催化然后急剧冷冻等化学及物理手段，将两种树脂很好地结合在一起，以使其既能够保持附着力、导电性能和柔韧性等性能，又与传统含卤素产品比较有过之而无不及，性能优异；再者，该新型无卤素电子浆料，可应用在手机按键或电脑键盘上，浆料干燥固化交联成性能优异的导线或网状导线产品，即为各类电子产品的零部件。

Description

一种新型无卤素电子浆料及其制备方法和用途
技术领域
本发明是涉及导电电子浆料技术领域，尤其是一种新型无卤素电子浆料及其制备方法和用途。
背景技术
现有市场上销售应用的电子浆料，品种繁多，其主要用于电子产品上作导电，电磁波屏蔽使用；例如：薄膜开关、电脑键盘、线路板印刷、手机按键导电屏蔽等。现有的电子浆料，其组分构成主要有：结合树脂聚合物、溶剂、导电介质加上适量导电助剂；而现阶段在制备过程中，仍然使用合成树脂为氯乙烯醋酸乙烯聚合物，含氯量超过30％(重量份)，这与越来越高的环保要求极不相适应，因为很多国家(尤其是欧盟)已经明确禁止超标使用含卤素(卤素四项：氟、氯、溴、碘)的电子产品。而氯乙烯醋酸乙烯聚合物作为电子浆料的粘结剂，目前被认为有不可替代的性能表现(附着力、导电性能和柔韧性等)，所以一直没有办法找到既不含有环境危害物质卤素，也能表现电子浆料性能的聚合物产品作为粘结剂。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足之处，而提供一种环保、可减少对人类健康危害的新型无卤素电子浆料。
本发明的目的还在于提供一种上述新型无卤素电子浆料的制备方法，以及该新型无卤素电子浆料的用途。
本发明的目的是这样实现的：
一种新型无卤素电子浆料，该无卤素电子浆料的各组分及其质量百分比含量如下：
聚氨酯树脂                  3％～8％；
高分子量环氧树脂            9％～24％；
固化促进剂                  0.3％～08％；
酞酸酯助剂                  0.8％～2％；
二乙二醇丁醚醋酸酯          20％～35％；
导电介质含量                42％～65％。
所述无卤素电子浆料的组分之一导电介质，可以是铜粉或银粉。
本发明另一目的的技术措施如下：
一种制备新型无卤素电子浆料的方法，包括如下步骤：
步骤一，将特定的聚氨酯树脂与高分子量环氧树脂结合，并加入适量的交联固化促进剂，通过加热到80℃～110℃混合，溶解，反应时间为2～5小时后完成，再取出来快速冷却，保持一段时间后，作为电子浆料的粘结剂，备用；
步骤二，将上述制成的粘结剂与醋酸醚酯类溶剂按一定的比例混合搅拌分散，加入酞酸酯助剂和导电介质粉体，高速搅拌均匀制成浆体，浆体自发热即可停止搅拌，让其自然冷却至常温，转入真空分散机，用0.07～0.09mpa真空度，搅拌速度为200转/min，脱泡一段时间；
步骤三，此后，用研磨设备将上述浆体研磨细度达到2～5微米的平均粒径，即制成无卤素电子浆料。
作为更具体的实施方案，上述的步骤一，所述快速冷却是指快速冷却至零下10度，保持24小时后，作为电子浆料的粘结剂。
上述步骤二所述的脱泡一段时间，其时间范围是20分钟至40分钟，醋酸醚酯类溶剂是二乙二醇丁醚醋酸酯。
制备方法的步骤三，所述研磨设备是三辊研磨机。
本发明的新型无卤素电子浆料用途是：
该新型无卤素电子浆料可以应用在手机按键或电脑键盘上；
所述新型无卤素电子浆料通过丝网印刷的方法制成各种电子产品的配件，用红外或热风式加热炉120℃烘烤30分钟，浆料干燥固化交联成性能优异的导线或网状导线产品，即为各类电子产品的零部件。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的新型无卤素电子浆料，不含卤素“氯”，既能够保持附着力、导电性能和柔韧性等性能，又与传统含卤素产品比较有过之而无不及，其性能优异，环保，可减少对人类健康危害；
(2)在通常情况下，选择聚氨酯树脂与环氧树脂，很难达到如氯乙烯醋酸乙烯树脂的这些性能，而本发明新型无卤素电子浆料制备方法，采用预混合，加热催化然后急剧冷冻等化学及物理手段，将两种树脂很好地结合在一起，发挥出环氧树脂的柔韧性，聚氨酯的立体架构使附着力与导电性能完美反映，而且重要的是两种树脂结合后不含卤素，达致环保要求的目的；再者，在加入导电介质后，几个工艺步骤使有机聚合物与无机导电介质结合紧密，有利于在印刷后，加热固化的过程中，有机大分子收缩固化，将导电粉体介质捕获，紧密粘结在一起，同时粘附在电子产品底材上，形成牢固的整体；这样的原理与现有技术使用的氯乙烯醋酸乙烯树脂固化原理有所不同，氯乙烯醋酸乙烯属于热塑性聚合物，而本技术改进为热固性聚合物，兼备热塑性聚合物的某些特性；
(3)本发明的新型无卤素电子浆料，可以应用在手机按键或电脑键盘上使用，与原来含卤素的产品性能一致；再有，所述新型无卤素电子浆料通过丝网印刷的方法制成各种电子产品的配件，用红外或热风式加热炉120℃烘烤30分钟，浆料干燥固化交联成性能优异的导线或网状导线产品，即为各类电子产品的零部件。
具体实施方式
一种新型无卤素电子浆料，该无卤素电子浆料的各组分及其质量百分比含量如下：
聚氨酯树脂                    3％～8％；
高分子量环氧树脂              9％～24％；
固化促进剂                    0.3％～08％；
酞酸酯助剂                    0.8％～2％；
二乙二醇丁醚醋酸酯            20％～35％；
导电介质含量                  42％～65％。
上述导电介质可以是铜粉或银粉；该新型无卤素电子浆料，不含卤素“氯”，既能够保持附着力、导电性能和柔韧性等性能，又与传统含卤素产品比较有过之而无不及，其性能优异，环保，可减少对人类健康危害；
一种制备新型无卤素电子浆料的方法，包括如下步骤：
步骤一，将特定的聚氨酯树脂与高分子量环氧树脂结合，并加入适量的交联固化促进剂，通过加热到80℃～110℃混合，溶解，反应时间为2～5小时后完成，再取出来快速冷却至零下10度，保持24小时后，作为电子浆料的粘结剂，备用；
步骤二，将上述制成的粘结剂与醋酸醚酯类溶剂(如：二乙二醇丁醚醋酸酯)按一定的比例混合搅拌分散，加入酞酸酯助剂和导电介质粉体，高速搅拌均匀制成浆体，浆体自发热即可停止搅拌，让其自然冷却至常温，转入真空分散机，用0.07～0.09mpa真空度，搅拌速度为200转/min，脱泡20分钟至40分钟；
步骤三，此后，用三辊研磨机研磨设备将上述浆体研磨细度达到2～5微米的平均粒径，即制成无卤素电子浆料。
上述制成的无卤素电子浆料成品，用丝网印刷的方法制成各种电子产品的配件，用红外或热风式加热炉120℃烘烤30分钟，浆料干燥固化交联成性能优异的导线或网状导线产品，即为各类电子产品的零部件。
新型无卤素电子浆料可以应用在手机按键或电脑键盘上。

Claims (8)

1.一种新型无卤素电子浆料，其特征是，该无卤素电子浆料的各组分及其质量百分比含量如下：
聚氨酯树脂             3％～8％；
高分子量环氧树脂       9％～24％；
固化促进剂             0.3％～08％；
酞酸酯助剂             0.8％～2％；
二乙二醇丁醚醋酸酯     20％～35％；
导电介质含量           42％～65％。
2.根据权利要求1所述的新型无卤素电子浆料，其特征是，所述导电介质是铜粉或银粉。
3.一种制备上述新型无卤素电子浆料的方法，其特征是，包括如下步骤：
步骤一，将特定的聚氨酯树脂与高分子量环氧树脂结合，并加入适量的交联固化促进剂，通过加热到80℃～110℃混合，溶解，反应时间为2～5小时后完成，再取出来快速冷却，保持一段时间后，作为电子浆料的粘结剂，备用；
步骤二，将上述制成的粘结剂与醋酸醚酯类溶剂按一定的比例混合搅拌分散，加入酞酸酯助剂和导电介质粉体，高速搅拌均匀制成浆体，浆体自发热即可停止搅拌，让其自然冷却至常温，转入真空分散机，用0.07～0.09mpa真空度，搅拌速度为200转/min，脱泡一段时间；
步骤三，此后，用研磨设备将上述浆体研磨细度达到2～5微米的平均粒径，即制成无卤素电子浆料。
4.根据权利要求3所述的新型无卤素电子浆料制备方法，其特征是，步骤一所述的快速冷却是指快速冷却至零下10度，保持24小时后，作为电子浆料的粘结剂。
5.根据权利要求3所述的新型无卤素电子浆料制备方法，其特征是，步骤二所述的脱泡一段时间是20分钟至40分钟，醋酸醚酯类溶剂是二乙二醇丁醚醋酸酯。
6.根据权利要求3所述的新型无卤素电子浆料制备方法，其特征是，步骤三所述的研磨设备是三辊研磨机。
7.一种如权利要求1所述新型无卤素电子浆料的用途，其特征是，所述新型无卤素电子浆料应用在手机按键或电脑键盘上。
8.根据权利要求7所述新型无卤素电子浆料的用途，其特征是，所述新型无卤素电子浆料通过丝网印刷的方法制成各种电子产品的配件，用红外或热风式加热炉120℃烘烤30分钟，浆料干燥固化交联成性能优异的导线或网状导线产品，即为各类电子产品的零部件。
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