CN107011827A - 一种单组分银包铜粉导电胶 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单组分银包铜导电胶，其制备原料包括如下重量份的组分：银包铜粉50～65份、聚氨酯改性环氧树脂40～55份、潜伏性固化剂1～6份、催化剂0.5～3份、抗氧剂0.5～2份。本发明所述的导电胶，由于采用聚氨酯改性树脂，其自身粘度较低，可省去稀释剂的使用，这既节省了原料成本，也可省去脱泡处理的操作，同时保证了导电胶的力学性能及电阻率不受稀释剂的影响，具有多方面的积极意义。同时，本申请还对助剂的具体种类和选择进行了特别的限定，使其更好地与聚氨酯改性树脂发生相互作用，保证导电胶的良好性能。

Description

一种单组分银包铜粉导电胶

技术领域

本发明涉及导电胶粘剂技术领域，具体地说，涉及一种单组分的银包铜粉导电胶及其制备方法。

背景技术

随着电子工业的快速发展，电子产品的小型化、轻薄化、集成化的趋势日益明显，相应的电子产品的封装技术要求也越来越高。导电胶通常由导电填料、树脂、固化剂、溶剂等组成，导电填料提供电性能，树脂提供物理和机械性能。导电胶用的导电填料有金属(金、银、铜等)、碳、金属氧化物、导电高分子等几类。金属导电胶电阻率较低，性能最好的是金粉导电胶，但价格昂贵；银电导率高，抗氧化性好、性能稳定，但在电场作用下Ag+会产生电迁移现象，使导电性降低，影响使用寿命，且银粉导电胶还存在韧性不足，产品掉落时导电胶容易掉落的缺点；铜粉价格低廉，在电场下不会产生迁移，但是铜粉的化学性质较为活泼，容易发生氧化，造成导电胶电阻升高，给铜粉导电胶的应用带来了困难。基料若采用环氧树脂，在冬季环氧树脂容易结晶，不易分散，容易团聚，涂布性能较差，内应力较大，抗冲击能力差，制品易裂开。

现在技术中，为克服上述缺陷，采用银包铜粉来替代单纯的银粉或铜粉，用聚氨酯改性环氧树脂来替换环氧树脂，但是在使用的过程中，通常需先配制成两种组合物，分别添加，组成复杂，操作繁琐，详见专利CN201410521991公开的方案。

发明内容

针对现有技术中的导电胶存在的稳定性不高，组分复杂，制备过程操作繁琐的缺陷，本发明提供一种单组分银包铜导电胶，由如下重量份的组分制备而成：银包铜粉50～65份、聚氨酯改性环氧树脂25～45份、潜伏性固化剂1～6份、催化剂0.5～3.5份、抗氧剂0.5～2份。

优选的，由如下重量份的组分制备而成：银包铜粉50～65份、聚氨酯改性环氧树脂29～43份、潜伏性固化剂2～4份、催化剂1.7～3.1份和抗氧剂1～1.3份。

优选的，所述聚氨酯改性环氧树脂由如下方法制备得到：

1)将100份的环氧树脂加入反应釜中加热至78～82℃；

2)在加热后的环氧树脂中加入8～16份聚氨酯胶黏剂，反应4h；

3)反应完毕后，冷却至40℃以下时，加入10～15份的环氧活性稀释剂660，搅拌均匀，即得。

优选的，所述潜伏性固化剂为双氰胺。双氰胺的机械性能和介电能优异，与聚氨酯的混合后所得的产品的性能更为优异。

优选的，所述催化剂为GY 8000K或2-乙基-4-甲基咪唑。以上两种催化剂均可与有效地催化胶粘剂中的环氧树脂和固体剂进行胶粘，其中GY 8000K更能降低固化温度，最低在80℃即可固化，可以降低银包铜在高温下的不稳定性，从而提高导电胶电阻率的稳定性，比较适合用在对温度敏感的电子器件上。本发明中的GY 8000K购自于广州固研电子材料有限公司，其为淡黄色微细粉末，熔融点为95～115℃。

优选的，所述抗氧剂为甲醛、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚或6-叔丁基间甲酚。

优选的，所述银包铜的粒径为500～600目，表面包覆的银粉的质量分数为18～22％，优选的，所述银包铜粉购自于深圳市金川渝科技有限公司。

优选的，本发明所述的导电胶，制备原料包括如下重量份的组分：银包铜粉50～65份、聚氨酯改性环氧树脂29～43份、双氰胺2～4份、2-乙基-4-甲基咪唑或咪唑类催化剂GY8000K 1.7～3.1份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1～1.3份。

本发明所述的导电胶，其制备方法包括如下步骤：

1)将聚氨酯改性环氧树脂、潜伏性固化剂、催化剂和抗氧剂在高速分散的条件下混合均匀；

2)将银包铜粉添加到上述混合均匀的试剂中，迅速进行氮气密封，然后将上述物料混合均匀。

本发明所述的方法具有如下有益效果：

1)本发明所述的导电胶用银包铜粉替低铜粉或银粉，既克服了银粉价格昂贵的问题，又克服了铜粉易氧化的不足，用聚氨酯改性环氧树脂替代环氧树脂，解决了环氧树脂低温储存稳定性差，易结块的不足和强度相对较低的问题。

2)现有的树脂由于粘度较高，制作导电胶的过程中需要添加稀释剂，稀释剂的挥发会延长施胶时间，形成气泡，阻断了部分导电填料之间的接触，并且可能会造成气泡残留在胶体表面，影响导电胶的力学性能和导电性能，因此在操作的过程中通常需要对胶粘剂进行脱泡处理，以减少气泡对导电性的影响。本发明所述的导电胶，由于采用聚氨酯改性树脂，其自身粘度较低，可省去稀释剂的使用，这既节省了原料成本，也可省去脱泡处理的操作，同时保证了导电胶的力学性能及电阻率不受稀释剂的影响，具有多方面的积极意义。

3)进一步的，本发明所述的方法还对潜伏性固化剂、催化剂和抗氧剂等助剂的选择和种类进行了特别的限定，使其更好地与聚氨酯改性树脂发生相互作用，得到一种性能良好的导电胶。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例中涉及的聚氨酯改性环氧树脂由如下方法制备得到：

1)将100份的环氧树脂加入反应釜中加热至80℃；

2)在加热后的环氧树脂中加入10份聚氨酯胶黏剂，反应4h；

3)反应完毕后，冷却至40℃以下时，加入12份的环氧活性稀释剂660，搅拌均匀，即得。

实施例1

本实施例涉及一种单组分银包铜导电胶，由如下重量份的组分制备而成：银包铜粉65g；聚氨酯改性环氧30g；双氰胺2g；8000K1.7g；2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1.3g。

实施例2

本实施例涉及一种单组分银包铜导电胶，由如下重量份的组分制备而成：银包铜粉65g；聚氨酯改性环氧29g；双氰胺2.6g；8000K2.1g；2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1.3g；

实施例3

本实施例涉及一种单组分银包铜导电胶，由如下重量份的组分制备而成：银包铜粉50g；聚氨酯改性环氧43g；选用双氰胺3.2g；8000K 2.3g；2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1g。

实施例4

本实施例涉及一种单组分银包铜导电胶，由如下重量份的组分制备而成：银包铜粉50g；聚氨酯改性环氧42g；双氰胺3.9g；8000K3.1g；2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1g。

实施例5

本实施例涉及一种单组分银包铜导电胶，与实施例1相比，其区别在于，将8000K替换为2-乙基-4-甲基咪唑。

实施例6

本实施例涉及一种单组分银包铜导电胶，与实施例3相比，其区别在于，将8000K替换为2-乙基-4-甲基咪唑。

实施例7

本实施例涉及实施例1～5所述导电胶的制备方法，包括如下步骤：

1)将聚氨酯改性环氧树脂、潜伏性固化剂、催化剂和抗氧剂在高速搅拌机中进行高速分散后混合均匀；

2)将银包铜粉添加到上述混合均匀的试剂中，然后对上述添加有银包铜的试剂立即进行氮气密封，然后将上述物质混合均匀。

对比例

银包铜粉47g；聚氨酯改性环氧46g；双氰胺3.4g；8000K2.5g；2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1.1g。采用实施例6所述的方法进行制备。

实验例

实施例1～5和对比例1所述产品的性能测定：

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种单组分银包铜导电胶，其制备原料包括如下重量份的组分：银包铜粉50～65份、聚氨酯改性环氧树脂25～45份、潜伏性固化剂1～6份、催化剂0.5～3.5份和抗氧剂0.5～2份。

2.根据权利要求1所述的导电胶，其制备原料包括如下重量份的组分：银包铜粉50～65份、聚氨酯改性环氧树脂29～43份、潜伏性固化剂2～4份、催化剂1.7～3.1份和抗氧剂1～1.3份。

3.根据权利要求1或2所述的导电胶，其特征在于，所述聚氨酯改性环氧树脂由如下方法制备得到：

1)将100份的环氧树脂加入反应釜中加热至78～82℃；

2)在加热后的环氧树脂中加入8～16份聚氨酯胶黏剂，反应4h；

3)反应完毕后，冷却至40℃以下，加入10～15份的环氧活性稀释剂660，搅拌均匀，即得。

4.根据权利要求1或2所述的导电胶，其特征在于，所述潜伏性固化剂为双氰胺。

5.根据权利要求1或4所述的导电胶，其特征在于，所述催化剂为2-乙基-4-甲基咪唑或咪唑类催化剂GY 8000K。

6.根据权利要求1所述的导电胶，其特征在于，所述抗氧剂为甲醛、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚或6-叔丁基间甲酚。

7.根据权利要求1～5任一项所述的导电胶，其特征在于，其制备原料包括如下重量份的组分：银包铜粉50～65份、聚氨酯改性环氧树脂29～43份、双氰胺2～4份、2-乙基-4-甲基咪唑或咪唑类催化剂GY 8000K 1.7～3.1份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1～1.3份。

8.权利要求1～7任一项所述导电胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将聚氨酯改性环氧树脂、潜伏性固化剂、催化剂和抗氧剂在高速分散的条件下混合均匀；

2)将银包铜粉添加到上述混合均匀的试剂中，迅速进行氮气密封，然后将上述物料混合均匀。