CN102876270A - 一种高粘接强度的环氧树脂导电胶 - Google Patents

一种高粘接强度的环氧树脂导电胶 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高粘接强度的环氧树脂导电胶，属于胶粘剂技术领域。由以下按重量份计的组分为原料：环氧树脂10～20份、丙烯酸酯树脂5～10份、氯化聚丙烯3～8份、五氧化二矾2～4份、二乙醇胺2～3份、二苯甲酮3～5份、乙酰乙酸乙脂3～5份、二氨基二苯基甲烷1～2份、己二酸二酰肼1～3份、3,4'-二氯二苯醚1～2份、碳粉5～15份、金属粉100～120份、碳纤维5～10份、溶剂15～25份、表面活性剂2～4份、偶联剂3～6份、固化剂15～30份。本发明提供的导电胶的体积电阻率在2.0mΩ·cm以下，而拉伸强度在15MPa以上。

Description

一种高粘接强度的环氧树脂导电胶
技术领域
本发明提供了一种导电胶，特别涉及一种高粘接强度的环氧树脂导电胶，属于胶粘剂技术领域。
背景技术
导电胶粘剂也称导电胶，是由基体树脂、固化剂及导电填料构成的在一定温度下固化或者干燥后即能有效地粘接基板材料，又能具有导电性能的特殊胶粘剂。导电胶按基体组成可分为结构型和填充型两大类。结构型是指作为导电胶基体的高分子材料本身即具有导电性的导电胶；填充型是指通常胶粘剂作为基体，而依靠添加导电性填料使胶液具有导电作用的导电胶。目前导电高分子材料的制备离实际应用还有较大的距离，因此广泛使用的均为填充型导电胶。如环氧树脂胶黏剂可以在室温至150℃固化，远低于锡铅焊接的200℃以上的焊接温度，这就避免了焊接高温可能导致的材料变形、电子器件的热损伤和内应力的形成。同时，由于电子元件的小型化、微型化及印刷电路板的高密度化和高度集成化的迅速发展，铅锡焊接的0.65mm的最小节距远远满足不了导电连接的实际需求，而导电胶可以制成浆料，实现很高的线分辨率。
但是，通常采用的环氧树脂导电胶在导电性能方面还与锡铅焊接存在着一定的差距，若通过加入较多的导电填充材料，则会降低导电胶的粘接性能。
发明内容
针对以上对现有技术的评述，本发明所要解决的技术问题是：在保证导电胶的导电性能的前提下，提高导电胶的粘接强度。采用如下的技术方案：
一种高粘接强度的环氧树脂导电胶，由以下按重量份计的组分为原料：环氧树脂10～20份、丙烯酸酯树脂5～10份、氯化聚丙烯3～8份、五氧化二矾2～4份、二乙醇胺2～3份、二苯甲酮3～5份、乙酰乙酸乙脂3～5份、二氨基二苯基甲烷1～2份、己二酸二酰肼1～3份、3,4'-二氯二苯醚1～2份、碳粉5～15份、金属粉100～120份、碳纤维5～10份、溶剂15～25份、表面活性剂2～4份、偶联剂3～6份、固化剂15～30份。
所述的环氧树脂优选自E-42、E-44或E-51中的一种或几种混合物；更优选自E-44和E-42按1:3的混合物。
所述的金属粉可以选自金、银、铜、镍等金属粉末，更优选的是银粉。
所述的银粉的粒径优选范围是0.1～0.5μm。
所述的溶剂优选是醚类溶剂；更优选的是三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、四乙二醇单甲醚、四乙二醇二甲醚、二乙二醇二丁醚中的一种或几种混合物。
所述的表面活性剂优选自椰油酸二乙醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种混合物。
所述的固化剂优选是双氰胺。
所述的偶联剂优选自钛酸酯偶联剂；更优选的是钛酸四异丙酯或正钛酸四丁酯中的一种或几种混合物。
制备方法是：
S1：取环氧树脂、丙烯酸酯树脂、氯化聚丙烯，加入一半的溶剂，搅拌均匀；
S2：在S1所得的混合物中，边搅拌，边慢慢加入金属粉、碳粉、五氧化二矾和碳纤维，搅拌均匀；
S3：加入余下的溶剂以及二乙醇胺、二苯甲酮、乙酰乙酸乙脂、二氨基二苯基甲烷、己二酸二酰肼、3,4'-二氯二苯醚、表面活性剂、偶联剂、固化剂，搅拌均匀，即得。
对于导电胶，如金属粉的用量过少，则胶接强度可得到保证，但导电性能下降；金属粉的用量过多，则导电性能增加，但胶接强度明显下降，成本也相应增高。本发明采用合理的用量范围，不仅保证了导电胶的导电性能，同时也保证了粘接强度。另外，邻苯二甲二丁脂可以使导电胶中的各组分分散均匀，同时也可以阻止金属粉的氧化，保证其在使用过程中的导电性能。碳纤维有助于在导电涂膜中形成网状结构，保证导电性能。氯化聚丙烯在导电胶中可以提高附着力。
本发明提供的导电胶的体积电阻率在2.0mΩ·cm以下，而拉伸强度在15MPa以上。
具体实施方式
按表1所示的重量比备制各组分。
表1实施例1～实施例3的重量配比
Figure BDA00002168227100031
上述的环氧树脂是环氧树脂E-44和E-42按1:3的混合物。
上述的金属粉采用银粉，银粉的粒径范围是0.1～0.5μm。
上述的溶剂是四乙二醇二甲醚。
上述的表面活性剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚。
上述的固化剂优选是双氰胺。
上述的偶联剂采用钛酸四异丙酯。
制备方法是：
S1：取环氧树脂、丙烯酸酯树脂、氯化聚丙烯，加入一半的溶剂，搅拌均匀；
S2：在S1所得的混合物中，边搅拌，边慢慢加入金属粉、碳粉、五氧化二矾和碳纤维，搅拌均匀；
S3：加入余下的溶剂以及二乙醇胺、二苯甲酮、乙酰乙酸乙脂、二氨基二苯基甲烷、己二酸二酰肼、3,4'-二氯二苯醚、表面活性剂、偶联剂、固化剂，搅拌均匀，即得。
性能试验
导电胶的体积电阻率照GJB548A-1996《微电子器件试验方法和程序》试验；导电胶的拉伸性能照GB7124-86《胶粘剂拉伸剪切强度测定方法》试验，以有机玻璃片作为基材。以专利CN 200710097204公开的环氧树脂导电胶作为对照。试验结果如表2所示。
表2实施例1～实施例3以及对照例的性能测试数据
 项目  实施例1  实施例2  实施例3   对照例
 体积电阻率mΩ·cm  1.9  2.0  1.9   4.8
 拉伸强度MPa  17.3  15.4  16.3   12.7
从表中可以看出，本发明提供的导电胶的体积电阻率在2.0mΩ·cm以下，而拉伸强度在15MPa以上。

Claims (10)

1.一种高粘接强度的环氧树脂导电胶，由以下按重量份计的组分为原料：环氧树脂10～20份、丙烯酸酯树脂5～10份、氯化聚丙烯3～8份、五氧化二矾2～4份、二乙醇胺2～3份、二苯甲酮3～5份、乙酰乙酸乙脂3～5份、二氨基二苯基甲烷1～2份、己二酸二酰肼1～3份、3,4'-二氯二苯醚1～2份、碳粉5～15份、金属粉100～120份、碳纤维5～10份、溶剂15～25份、表面活性剂2～4份、偶联剂3～6份、固化剂15～30份；制备方法是：
S1：取环氧树脂、丙烯酸酯树脂、氯化聚丙烯，加入一半的溶剂，搅拌均匀；
S2：在S1所得的混合物中，边搅拌，边慢慢加入金属粉、碳粉、五氧化二矾和碳纤维，搅拌均匀；
S3：加入余下的溶剂以及二乙醇胺、二苯甲酮、乙酰乙酸乙脂、二氨基二苯基甲烷、己二酸二酰肼、3,4'-二氯二苯醚、表面活性剂、偶联剂、固化剂，搅拌均匀，即得。
2.根据权利要求1所述的高粘接强度的环氧树脂导电胶，其特征在于：所述的环氧树脂是E-42、E-44或E-51中的一种或几种混合物。
3.根据权利要求2所述的高粘接强度的环氧树脂导电胶，其特征在于：所述的环氧树脂是E-44和E-42按1:3的混合物。
4.根据权利要求1所述的高粘接强度的环氧树脂导电胶，其特征在于：所述的金属粉是银粉。
5.根据权利要求4所述的高粘接强度的环氧树脂导电胶，其特征在于：所述的银粉的粒径范围是0.1～0.5μm。
6.根据权利要求1所述的高粘接强度的环氧树脂导电胶，其特征在于：所述的溶剂是醚类溶剂。
7.根据权利要求6所述的高粘接强度的环氧树脂导电胶，其特征在于：所述的醚类溶剂是三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、四乙二醇单甲醚、四乙二醇二甲醚、二乙二醇二丁醚中的一种或几种混合物。
8.根据权利要求1所述的高粘接强度的环氧树脂导电胶，其特征在于：所述的表面活性剂是椰油酸二乙醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种混合物。
9.根据权利要求1所述的高粘接强度的环氧树脂导电胶，其特征在于：所述的固化剂是双氰胺。
10.根据权利要求1所述的高粘接强度的环氧树脂导电胶，其特征在于：所述的偶联剂是钛酸四异丙酯或正钛酸四丁酯中的一种或两种混合物。
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