CN105111988B

CN105111988B - 一种柔性导电银胶

Info

Publication number: CN105111988B
Application number: CN201510648113.7A
Authority: CN
Inventors: 陈善勇; 关有为; 李璐; 黎军军; 阮海波
Original assignee: Chongqing University of Arts and Sciences
Current assignee: Chongqing University of Arts and Sciences
Priority date: 2015-10-09
Filing date: 2015-10-09
Publication date: 2017-12-26
Anticipated expiration: 2035-10-09
Also published as: CN105111988A

Abstract

本发明公布了一种柔性导电银胶，其组成包括：银纳米线，0‑2%；片状银粉，10‑20%；柔性导电物质，20‑30%；纤维素，10‑52.3%；双酚A环氧树脂，10‑20%；固化剂，3‑5%；促进剂，0.5‑1%；稀释剂，2‑6%；K‑570或K‑550，1‑3%；对苯二甲酸，0.5‑1%；纳米二氧化硅，0.5‑1%；消泡剂，0.1‑0.5%；ICAM8401或8402，0.1‑0.5%；该导电银胶在较低温度下即可快速固化、导电性好、抗冲击力优异，且其构建的线路在反复弯折下仍能保持良好的导电性。

Description

一种柔性导电银胶

技术领域

本发明属于导电胶领域，具体涉及一种柔性导电银胶。

背景技术

最近几年，柔性设备特别是可穿戴设备越来越受到人们的青睐，其市场规模越来越大。但到目前为止，各大公司实际推出的柔性产品却不多。这主要是受限于柔性部件的不成熟，包括柔性电极、柔性电路(仅仅指基底上面的电路部分)等。柔性电路要求电路在弯折等情况下仍能保持高导电性。但这种电路现在还非常少。因而，有必要加大其研究力度。

以前，构建导电通路主要通过铅锡焊方式进行。但铅锡焊污染严重、焊接温度高，不适合用在柔性基底上。后来，导电银胶以其使用方便、性能优异、污染性小而逐渐代替铅锡焊的部分功能，成为一种重要的构建导电通路的物质，如专利CN104017529A、CN104449455A、CN103642420A。但几乎所有银胶的导电主体均是银粉。而银粉在反复弯折下却容易导致电路断路，因此目前导电银胶还不能完全实现柔性功能。为实现柔性功能，有必要在银胶中掺入柔性导电物质。但可惜的是，目前这方面研究还非常少并且不成熟。

因此，使用柔性导电物质构建柔性导电银胶是导电胶领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明在于提供一种柔性导电银胶，以解决目前导电银胶的柔性不足的问题。本发明制备的导电银胶可实现柔性电路、在反复弯折下仍能保持高性能，其导电性能优异、固化温度低于100℃、固化时间小于半小时、储存时间长，能广泛用于诸多领域。该导电银胶的配方为：

银纳米线，0-2％；

片状银粉，10-20％；

柔性导电物质，20-30％；

纤维素，10-52.3％；

双酚A环氧树脂，10-20％；

固化剂，3-5％；

促进剂，0.5-1％；

稀释剂，2-6％；

K-570或K-550，1-3％；

对苯二甲酸，0.5-1％；

纳米二氧化硅，0.5-1％；

消泡剂，0.1-0.5％；

ICAM8401或8402，0.1-0.5％；

本发明所用银纳米线的长度为30-50μm，直径为30-50nm。所用片状银粉为10μm银粉。也可以不用银纳米线而仅用银粉；

本发明所用柔性导电物质为石墨烯、碳纳米管、石墨等导电物质中的一种或几种的混合；本发明所用纤维素为乙基纤维素、醋酸纤维素、羟丙基纤维素等纤维素中的一种或几种的混合；

本发明所用双酚A环氧树脂为常见E44、E51等环氧树脂中的一种或几种的混合；

本发明所用固化剂为T31固化剂、硫脲-多元胺缩合物、多硫醇化合物、2-乙基-4-甲基咪唑、聚酰胺、脂肪族醚胺、偏苯三甲酸酐等固化剂中的一种或几种的混合；

本发明所用固化促进剂为2，4，6-三-(二甲胺基甲基)-苯酚、苯甲醇改性咪唑类固化促进剂、异丁醇改性咪唑类固化促进剂等促进剂中的一种或几种的混合；

本发明所用稀释剂为正丁醇、乙醇、异丙醇、松油醇、乙二醇二乙酯、丁基卡必醇、苯甲醇、乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇、丙酮、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、苯甲醇、苯乙烯和环己酮等溶剂中的一种或几种的混合；

本发明所用消泡剂为高级醇、聚氧丙烯甘油醚、磷酸三丁酯、有机硅类消泡剂等物质中的一种或几种的混合；

本发明所用K-570或K-550为硅烷偶联剂，对苯二甲酸为导电促进剂，纳米二氧化硅为触变剂，ICAM8401或8402为稳定剂；

本发明导电银胶配制过程为：将银纳米线、银粉和柔性导电物质加入到环氧树脂中，搅拌均匀。然后加入其它助剂，在真空抽气的情况下搅拌脱泡到各种物质混合均匀即得成品导电银胶；

本发明的优点在于：(1)柔性导电物质的加入使该导电银胶可用来构建柔性电路，在反复弯折下仍能保持高性能，这在当前导电银胶中是极其少见的；(2)产品固化温度低、固化时间短，有利于其实际应用；(3)纤维素的加入使产品的塑性和抗冲击性强；(4)银胶稳定存储时间长、涂覆性能好。

具体实施例

实施例：

选用长40μm、直径35nm左右的银纳米线和10μm的银粉作为导电填料，石墨烯为柔性导电掺杂物质，乙基纤维素为增塑剂，E51环氧树脂为树脂，T31为固化剂，2，4，6-三-(二甲胺基甲基)-苯酚为固化促进剂，乙醇为稀释剂，K550为偶联剂，对苯二甲酸为导电促进剂，纳米二氧化硅为触变剂，磷酸三丁酯为消泡剂，ICAM8401为稳定剂。浆料的具体配方为：

银纳米线，1％；

片状银粉，20％；

石墨烯，20％；

乙基纤维素，31.4％；

E51环氧树脂，15％；

T31固化剂，3％；

2，4，6-三-(二甲胺基甲基)-苯酚，0.5％；

乙醇，6％；

K-550，1％；

对苯二甲酸，1％；

纳米二氧化硅，0.5％；

磷酸三丁酯，0.3％；

ICAM8401，0.3％；

按照1千克的银胶量，计算每种物质所需的质量，如片状银粉200g。然后称取所需质量的物质，待用。将所需量的银纳米线、银粉和石墨烯加入到装有环氧树脂的釜中，搅拌均匀。然后按量加入其它助剂，在真空抽气的情况下搅拌脱泡到各种物质混合均匀即得成品导电银胶；

该导电银胶在70℃下固化15分钟完成固化，测得其体积电阻率为9×10^-4Ω·cm，导热率6W/(m.k)。

以上详细描述了本发明的较佳实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的实验与技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims

1.一种柔性导电银胶，其特征在于，其配方包括：

银纳米线，0-2%；所述银纳米线的长度为30-50μm，直径为30-50 nm；

片状银粉，10-20%；所述片状银粉为10μm银粉；

柔性导电物质，20-30%；所述柔性导电物质为石墨烯、碳纳米管、石墨导电物质中的一种或几种的混合；

纤维素，10-52.3%；所述纤维素为乙基纤维素、醋酸纤维素、羟丙基纤维素中的一种或几种的混合；

双酚A 环氧树脂，10-20%；所述双酚A 环氧树脂为E44、E51中的一种或两种混合；

固化剂，3-5%；所述固化剂为T31固化剂、硫脲-多元胺缩合物、多硫醇化合物、2-乙基-4-甲基咪唑、聚酰胺、脂肪族醚胺、偏苯三甲酸酐中的一种或几种的混合；

促进剂，0.5-1%；所述促进剂为2,4,6-三-（二甲胺基甲基）-苯酚、苯甲醇改性咪唑类固化促进剂、异丁醇改性咪唑类固化促进剂中的一种或几种的混合；

稀释剂，2-6%；所述稀释剂为正丁醇、乙醇、异丙醇、松油醇、乙二醇二乙酯、丁基卡必醇、苯甲醇、乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇、丙酮、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、苯乙烯和环己酮中的一种或几种的混合；

KH-570或KH-550，1-3%；所述KH-570或KH-550为硅烷偶联剂；

对苯二甲酸，0.5-1%；所述对苯二甲酸为导电促进剂；

纳米二氧化硅，0.5-1%；所述纳米二氧化硅为触变剂；

消泡剂，0.1-0.5%；所述消泡剂为高级醇、聚氧丙烯甘油醚、磷酸三丁酯、有机硅类消泡剂中的一种或几种的混合；

ICAM8401或8402，0.1-0.5%；所述ICAM8401或8402为稳定剂。

2.根据权利要求1所述的导电银胶，其特征在于：导电银胶配制过程为：将银纳米线、银粉和柔性导电物质加入到环氧树脂中，搅拌均匀；然后加入其它助剂，在真空抽气的情况下搅拌脱泡到各种物质混合均匀即得成品导电银胶。