CN109207088A - 一种ptc功能的光敏胶粘剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明开发PTC功能的光敏胶粘剂，在紫外光照射条件下固化粘接电子元件，用于电子元件的输入和/或输出端粘接并起到导通作用，当电流过大或者元件过热时，电阻急剧增加实现电路关断，故障排除后可自行恢复导通，可简化SMT工艺流程，成本低廉、使用方便，可起到导电粘结和过流过温保护的作用。

Description

一种PTC功能的光敏胶粘剂的制备方法
技术领域
本发明属于电子材料和胶粘剂领域，涉及一种PTC功能的光敏胶粘剂的制备方法。
背景技术
正温度系数(PTC)材料的电阻率随温度的升高而增大，高分子与导电填料共混可制得的复合材料(PPTC)具有较低的室温电阻率，随温度升高电阻率增加并在某个温度点电阻急剧升高，在大电流状态下电阻急剧增加实现电路关断，并可在故障排除后自行恢复低阻状态。考虑到PPTC器件都是串联在电路中起到保护作用，将PTC限流保护功能的介质作为连接与元件引脚和线路板的粘结体，可以有效的节约线路板面积，降低制造成本，提升器件线路可靠性。
本发明开发一种用于导电连接和过流保护的光敏胶粘剂，可利用UV光照固化实现电气连接。
发明内容
针对现有技术缺陷，本发明的目的在于提供一种PTC功能的光敏胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将硝酸银溶解到去离子水中，再依次加入碱和巯基络合剂，搅拌使其充分溶解，加入氧化石墨，超声波环境下搅拌分散，得到均匀溶胶，最后加入还原剂，充分溶解后停止搅拌；室温～70℃恒温反应6～8小时后，将得到的沉淀采用去离子水、乙醇洗涤后，分散到丙烯酸丁酯中，粉末和丙烯酸丁酯质量比1∶2～1∶4；
(2)将环氧光敏树脂、二对甲基苯甲酰酒石酸、邻苯二甲酸二丁酯、阳离子光引发剂、硅烷偶联剂加入步骤(1)制备的丙烯酸丁酯溶胶中，室温～70℃搅拌混合，得到PTC功能的光敏胶粘剂。
各成分重量比为：
所述硝酸银浓度为0.01mol/L～0.08mol/L；所述巯基络合剂包括巯基乙酸、巯基丙酸中的一种或其组合，加入络合剂的摩尔量是反应体系中Ag原子摩尔量的2～5倍；所述碱浓度为0.1mol/L～0.5mol/L。
所述氧化石墨浓度0.5～1.5g/L，所述还原剂为硼氢化钾、硼氢化钠中的一种或其组合；加入还原剂的摩尔量是反应体系中Ag原子摩尔量的8～20倍。
所述阳离子光引发剂包括重氮盐、三芳基硫鎓盐、烷基硫鎓盐、铁芳烃盐中的一种。
制备的PTC功能的光敏胶粘剂使用方法为胶粘剂在紫外光照射条件下固化粘接电子元件，用于电子元件的输入和/或输出端粘接并起到导通作用，当电流过大或者元件过热时，电阻急剧增加实现电路关断，故障排除后可自行恢复导通。
本发明开发的光敏胶粘剂可利用UV光照固化实现电气连接，简化了工艺流程，成本低廉、使用方便，可起到导电粘结和过流过温保护的作用。
本发明的内容和特点已揭示如上，然而前面叙述的本发明仅仅简要地或只涉及本发明的特定部分，本发明的特征可能比在此公开的内容涉及的更多。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应该包括在不同部分中所体现的所有内容的组合，以及各种不背离本发明的替换和修饰，并为本发明的权利要求书所涵盖。
具体实施方式
实施例1：
(1)将0.08mol/L硝酸银溶解到去离子水中，再依次加入0.5mol/L氢氧化钾和0.16mol/L巯基乙酸，搅拌使其充分溶解，加入0.5g/L氧化石墨，超声波环境下搅拌分散，得到均匀溶胶，最后加入0.7mol/L硼氢化钾，充分溶解后停止搅拌；70℃恒温反应6小时后，将得到的沉淀采用去离子水、乙醇洗涤后，分散到丙烯酸丁酯中，粉末和丙烯酸丁酯质量比1∶4；
(2)将100份环氧光敏树脂、3份二对甲基苯甲酰酒石酸、6份邻苯二甲酸二丁酯、8份重氮盐、4份硅烷偶联剂加入110份步骤(1)制备的丙烯酸丁酯溶胶中，室温搅拌混合，得到PTC功能的光敏胶粘剂，在紫外光照射条件下固化粘接。
UV胶拉伸强度：22MPa；电导率：72Scm-1；PTC强度：3.6。
实施例2：
(1)将0.01mol/L硝酸银溶解到去离子水中，再依次加入0.1mol/L氢氧化钾和0.05mol/L巯基乙酸，搅拌使其充分溶解，加入1.5g/L氧化石墨，超声波环境下搅拌分散，得到均匀溶胶，最后加入0.2mol/L硼氢化钠，充分溶解后停止搅拌；室温恒温反应8小时后，将得到的沉淀采用去离子水、乙醇洗涤后，分散到丙烯酸丁酯中，粉末和丙烯酸丁酯质量比1∶4；
(2)将100份环氧光敏树脂、3份二对甲基苯甲酰酒石酸、2份邻苯二甲酸二丁酯、10份铁芳烃盐、8份硅烷偶联剂加入200份步骤(1)制备的丙烯酸丁酯溶胶中，70℃搅拌混合，得到PTC功能的光敏胶粘剂，在紫外光照射条件下固化粘接。
UV胶拉伸强度：17MPa；电导率：65Scm-1；PTC强度：3.6。
实施例3：
(1)将0.04mol/L硝酸银溶解到去离子水中，再依次加入0.5mol/L氢氧化钠和0.06mol/L巯基丙酸，搅拌使其充分溶解，加入1g/L氧化石墨，超声波环境下搅拌分散，得到均匀溶胶，最后加入0.5mol/L硼氢化钾，充分溶解后停止搅拌；室温反应8小时后，将得到的沉淀采用去离子水、乙醇洗涤后，分散到丙烯酸丁酯中，粉末和丙烯酸丁酯质量比1∶4；
(2)将100份环氧光敏树脂、6份二对甲基苯甲酰酒石酸、6份邻苯二甲酸二丁酯、10份三芳基硫鎓盐、8份硅烷偶联剂加入200份步骤(1)制备的丙烯酸丁酯溶胶中，70℃搅拌混合，得到PTC功能的光敏胶粘剂，在紫外光照射条件下固化粘接。
UV胶拉伸强度：25MPa；电导率：69Scm-1；PTC强度：4。
实施例4：
(1)将0.06硝酸银溶解到去离子水中，再依次加入0.5mol/L氢氧化钠和0.08mol/L巯基丙酸，搅拌使其充分溶解，加入1g/L氧化石墨，超声波环境下搅拌分散，得到均匀溶胶，最后加入0.5mol/L硼氢化钠，充分溶解后停止搅拌；室温反应7小时后，将得到的沉淀采用去离子水、乙醇洗涤后，分散到丙烯酸丁酯中，粉末和丙烯酸丁酯质量比1∶3；
(2)将100份环氧光敏树脂、5份二对甲基苯甲酰酒石酸、4份邻苯二甲酸二丁酯、9份烷基硫鎓盐、6份硅烷偶联剂加入150份步骤(1)制备的丙烯酸丁酯溶胶中，室温搅拌混合，得到PTC功能的光敏胶粘剂，在紫外光照射条件下固化粘接。
UV胶拉伸强度：27MPa；电导率：59Scm-1；PTC强度：3.1。

Claims (5)

1.一种PTC功能的光敏胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将硝酸银溶解到去离子水中，再依次加入碱和巯基络合剂，搅拌使其充分溶解，加入氧化石墨，超声波环境下搅拌分散，得到均匀溶胶，最后加入还原剂，充分溶解后停止搅拌；室温～70℃恒温反应6～8小时后，将得到的沉淀采用去离子水、乙醇洗涤后，分散到丙烯酸丁酯中，粉末和丙烯酸丁酯质量比1∶2～1∶4；
(2)将环氧光敏树脂、二对甲基苯甲酰酒石酸、邻苯二甲酸二丁酯、阳离子光引发剂、硅烷偶联剂加入步骤(1)制备的丙烯酸丁酯溶胶中，室温～70℃搅拌混合，得到PTC功能的光敏胶粘剂。
各成分重量比为：
环氧光敏树脂 100份
丙烯酸丁酯溶胶 110～200份
二对甲基苯甲酰酒石酸 3～6份
邻苯二甲酸二丁酯 2～6份
阳离子光引发剂 8～10份
硅烷偶联剂 4～8份。
2.根据权利要求1所述一种PTC功能的光敏胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述硝酸银浓度为0.01mol/L～0.08mol/L；所述巯基络合剂包括巯基乙酸、巯基丙酸中的一种或其组合，加入络合剂的摩尔量是反应体系中Ag原子摩尔量的2～5倍；所述碱浓度为0.1mol/L～0.5mol/L。
3.根据权利要求1所述一种PTC功能的光敏胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨浓度0.5～1.5g/L，所述还原剂为硼氢化钾、硼氢化钠中的一种或其组合；加入还原剂的摩尔量是反应体系中Ag原子摩尔量的8～20倍。
4.根据权利要求1所述一种PTC功能的光敏胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述阳离子光引发剂包括重氮盐、三芳基硫鎓盐、烷基硫鎓盐、铁芳烃盐中的一种。
5.一种如权利要求1～4任意一项所述的PTC功能的光敏胶粘剂的制备方法所制备的PTC功能的光敏胶粘剂，使用方法为胶粘剂在紫外光照射条件下固化粘接电子元件，用于电子元件的输入和/或输出端粘接并起到导通作用，当电流过大或者元件过热时，电阻急剧增加实现电路关断，故障排除后可自行恢复导通。
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