CN110093130A - 一种电磁屏蔽用导电银胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电磁屏蔽用导电银胶及其制备方法，该导电银胶包括以下重量份的组分：树脂组合物100重量份、触变剂0.1～3重量份、稀释剂1～15重量份、偶联剂0.1～5重量份、银粉300～400重量份。将树脂组合物与稀释剂混合均匀后，加入触变剂和偶联剂，置于行星式真空脱泡搅拌机中在750转/分钟转速下搅拌2分钟后，加入银粉，继续置于行星式真空脱泡搅拌机中在750转/分钟转速下搅拌2分钟后，再于1300转/分钟的转速下真空脱泡1.5分钟，即得导电银胶产品。与现有技术相比，本发明具有良好的导电性、电磁屏蔽性、耐老化性及可返工等优点。

Description

一种电磁屏蔽用导电银胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及导电银胶，具体涉及一种电磁屏蔽用导电银胶及其制备方法。
背景技术
电磁屏蔽的作用原理是利用屏蔽体对电磁能流的反射、吸收和引导作用，其与屏蔽结构表面和屏蔽体内部产生的电荷、电流与极化现象密切相关。在设计电磁屏蔽产品时，结构上保持各零部件的电气连通是提高屏蔽效能的关键，但电子设备各构件之间的间隙和接缝往往无法有效地保证完全的电子连通，如何保证接缝处的电气连接是解决电磁屏蔽的关键所在。通常可选用的屏蔽材料有导电弹性体材料(导电橡胶)、导电泡棉、金属衬料(夹卡衬料和钩爪料铍铜簧片)、导电复合剂(导电胶及导电涂料)、吸波材料。用导电胶填补缝隙，通过反射损耗、吸收损耗和多重反射损耗对入射电磁波进行衰减，是一种减轻或防止电磁污染切实可行的方法。
导电胶是以树脂胶粘剂为基础，并且加入银粉、铜粉、炭黑等导电填充剂，固化后具有优异的导电性和良好的粘结性能。本发明专利中涉及的一种电磁屏蔽导电胶是以弹性树脂组合物为基础的单组分导电混合物，其固化物具有良好的导电性、电磁屏蔽性、耐老化性及可返工。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有良好的导电性、电磁屏蔽性、耐老化性及可返工的电磁屏蔽用导电银胶及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种电磁屏蔽用导电银胶，其特征在于，该导电银胶包括以下重量份的组分：树脂组合物100重量份、触变剂0.1～3重量份、稀释剂1～15重量份、偶联剂0.1～5重量份、银粉300～400重量份。
所述的树脂组合物为环氧树脂组合物或有机硅树脂组合物。
所述的环氧树脂组合物为聚氨酯改性环氧树脂与碘鎓盐阳离子固化剂按重量比100:0.5-3进行混合的组合物。
所述的聚氨酯改性环氧树脂的环氧值为0.3-0.5mol/100g，包括型号为TX-8810、102C的聚氨酯改性环氧树脂；该聚氨酯改性环氧树脂是聚氨酯与环氧树脂固化后形成环氧树脂-聚氨酯互穿聚合物网络或海岛结构，可改善材料的韧性，提高胶层的剪切强度、附着力、拉伸强度、弯曲强度、耐磨性等，而对复合材料的耐热性影响较小。
所述的碘鎓盐阳离子固化剂包括六氟锑酸碘鎓盐。
所述的有机硅树脂组合物为丙烯酸树脂改性有机硅树脂与有机铂催化剂按重量比100:0.02-0.5进行混合的组合物。
所述的丙烯酸树脂改性有机硅树脂为市售产品，丙烯酸树脂的结构特征是主链由饱和的c—c键构成，侧链为带有极性的羧酸酯基。故赋予其良好的耐热氧化、耐候性、耐油耐溶剂及粘结性，但其硫化性、耐寒性、耐水、耐碱性及电气性能较差。有机硅改性丙烯酸树脂具有较好的固化性，既可加热固化，也可室温催化固化，此外还具有良好的粘接性、耐油耐溶剂性、耐候性及耐水性等。丙烯酸树脂改性有机硅树脂主要从活性线型硅氧烷与丙烯酸橡胶特别是过氧化物交联型丙烯酸橡胶出发，通过物理改性(共混)法或化学改性法(如本体聚合、溶液聚合及乳液聚合等)制得；主要是由含C一OH(主要为CH2一OH)键的耐热丙烯酸树脂与含SiOH或SiOR的多官能硅烷或硅树脂中间体，通过缩台反应(脱水或脱酵)而得。
所述的有机铂催化剂包括四(三苯基膦)铂或双(三苯基膦)二氯化铂。
所述的触变剂为有机膨润土、气相法二氧化硅中的一种。
所述的稀释剂为丙二醇甲醚醋酸酯、异佛尔酮、丙酮、乙二醇丁醚醋酸酯或乙二醇乙醚醋酸酯。
所述的偶联剂为KH-550、KH560或KH570；
所述的银粉为片状银粉与纳米银粉按质量比10:1-14。
一种电磁屏蔽用导电银胶的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将树脂组合物与稀释剂混合均匀后，加入触变剂和偶联剂，置于行星式真空脱泡搅拌机中在750转/分钟转速下搅拌2分钟后，加入银粉，继续置于行星式真空脱泡搅拌机中在750转/分钟转速下搅拌2分钟后，再于1300转/分钟的转速下真空脱泡1.5分钟，即得导电银胶产品。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.本发明电磁屏蔽导电胶是以弹性树脂组合物为基础的单组分导电混合物，其固化物具有良好的导电性、电磁屏蔽性、耐老化性及可返工。一般而言导电胶是一个复杂的混合体系，内部有多种导电填料、多种助剂等，使得其耐久性受到影响，同时其内部的导电粒子容易被氧化，降低了材料的屏蔽性能，甚至失效，因此，选择合适的导电填料和基体树脂，提高导电填料与树脂之间的相容性，以及导电填料的稳定性、耐候性等，对导电胶的电磁屏蔽性能有影响，本发明选择的基体树脂为环氧树脂组合物或有机硅树脂组合物，与银粉等进行反应，从而使其在保持良好的导电性能的同时，具有良好的电磁屏蔽性。
2.本发明制得的导电银胶的体积电阻率为(1.8～2.8)×10-4Ω·cm。通过屏蔽室法测试导电银胶的电磁屏蔽性能，在20MHz-5GHz磁场范围内，屏蔽效能为40～50dB。结果表明导电银胶对磁场有明显屏蔽作用。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
分别称取聚氨酯改性环氧树脂20g、六氟锑酸碘鎓盐0.2g，加入稀释剂丙二醇甲醚醋酸酯2克，先手动搅拌使其初步混合均匀，然后加入触变剂有机膨润土0.08克，加入偶联剂KH550 0.06克，置于行星式真空脱泡搅拌机中在750转/分钟转速下搅拌2分钟后，依次加入片状银粉70克、纳米银粉7.66克，继续置于行星式真空脱泡搅拌机中在750转/分钟转速下搅拌2分钟后，再于1300转/分钟的转速下真空脱泡1.5分钟。即得导电胶1，性能测试结果见表1。
表1导电胶1性能测试结果
。
实施例2
分别称取丙烯酸树脂改性环氧树脂20g、有机铂催化剂0.1g，加入稀释剂乙二醇乙醚醋酸酯1克，先手动搅拌使其初步混合均匀，然后加入触变剂有机膨润土0.08克，加入偶联剂KH550 0.06克，置于行星式真空脱泡搅拌机中在750转/分钟转速下搅拌2分钟后，依次加入片状银粉70克、纳米银粉5克，继续置于行星式真空脱泡搅拌机中在750转/分钟转速下搅拌2分钟后，再于1300转/分钟的转速下真空脱泡1.5分钟。即得导电胶2，性能测试结果见表2。
表2导电胶2性能测试结果
测试项目 结果
银含量 77.5％
粘度 35000mPa.s
体积电阻率 2.8×10<sup>-4</sup>Ω.㎝
膜厚 30微米
屏蔽效率,20MHz-5GHz 50dB
邵氏硬度 60
断裂伸长率 120％
实施例3
将树脂组合物100kg与稀释剂1kg混合均匀后，加入触变剂0.1kg和偶联剂0.1kg，置于行星式真空脱泡搅拌机中在750转/分钟转速下搅拌2分钟后，加入银粉300kg，继续置于行星式真空脱泡搅拌机中在750转/分钟转速下搅拌2分钟后，再于1300转/分钟的转速下真空脱泡1.5分钟，即得导电银胶产品。
其中，树脂组合物为聚氨酯改性环氧树脂与碘鎓盐阳离子固化剂按重量比100:0.5进行混合的组合物。
银粉为片状银粉与纳米银粉按质量比10:1。
实施例4
将树脂组合物100kg与稀释剂15kg混合均匀后，加入触变剂3kg和偶联剂5kg，置于行星式真空脱泡搅拌机中在750转/分钟转速下搅拌2分钟后，加入银粉400kg，继续置于行星式真空脱泡搅拌机中在750转/分钟转速下搅拌2分钟后，再于1300转/分钟的转速下真空脱泡1.5分钟，即得导电银胶产品。
其中，树脂组合物为聚氨酯改性环氧树脂与碘鎓盐阳离子固化剂按重量比100:3进行混合的组合物。
银粉为片状银粉与纳米银粉按质量比10:14。
实施例5
将树脂组合物100kg与稀释剂10kg混合均匀后，加入触变剂1kg和偶联剂1kg，置于行星式真空脱泡搅拌机中在750转/分钟转速下搅拌2分钟后，加入银粉350kg，继续置于行星式真空脱泡搅拌机中在750转/分钟转速下搅拌2分钟后，再于1300转/分钟的转速下真空脱泡1.5分钟，即得导电银胶产品。
其中，树脂组合物为丙烯酸树脂改性有机硅树脂与有机铂催化剂按重量比100:0.1进行混合的组合物。
银粉为片状银粉与纳米银粉按质量比10:10。
实施例6
将树脂组合物100kg与稀释剂5kg混合均匀后，加入触变剂1kg和偶联剂1kg，置于行星式真空脱泡搅拌机中在750转/分钟转速下搅拌2分钟后，加入银粉320kg，继续置于行星式真空脱泡搅拌机中在750转/分钟转速下搅拌2分钟后，再于1300转/分钟的转速下真空脱泡1.5分钟，即得导电银胶产品。
其中，树脂组合物为丙烯酸树脂改性有机硅树脂与有机铂催化剂按重量比100:0.2进行混合的组合物。
银粉为片状银粉与纳米银粉按质量比10:5。

Claims (10)

1.一种电磁屏蔽用导电银胶，其特征在于，该导电银胶包括以下重量份的组分：树脂组合物100重量份、触变剂0.1～3重量份、稀释剂1～15重量份、偶联剂0.1～5重量份、银粉300～400重量份。
2.根据权利要求1所述的电磁屏蔽用导电银胶，其特征在于，所述的树脂组合物为环氧树脂组合物或有机硅树脂组合物。
3.根据权利要求2所述的电磁屏蔽用导电银胶，其特征在于，所述的环氧树脂组合物为聚氨酯改性环氧树脂与碘鎓盐阳离子固化剂按重量比100:0.5-3进行混合的组合物。
4.根据权利要求3所述的电磁屏蔽用导电银胶，其特征在于，所述的聚氨酯改性环氧树脂的环氧值为0.3-0.5mol/100g，包括型号为TX-8810、102C的聚氨酯改性环氧树脂；
所述的碘鎓盐阳离子固化剂包括六氟锑酸碘鎓盐。
5.根据权利要求2所述的电磁屏蔽用导电银胶，其特征在于，所述的有机硅树脂组合物为丙烯酸树脂改性有机硅树脂与有机铂催化剂按重量比100:0.02-0.5进行混合的组合物。
6.根据权利要求5所述的电磁屏蔽用导电银胶，其特征在于，所述的有机铂催化剂包括四(三苯基膦)铂或双(三苯基膦)二氯化铂。
7.根据权利要求1所述的电磁屏蔽用导电银胶，其特征在于，所述的触变剂为有机膨润土、气相法二氧化硅中的一种。
8.根据权利要求1所述的电磁屏蔽用导电银胶，其特征在于，所述的稀释剂为丙二醇甲醚醋酸酯、异佛尔酮、丙酮、乙二醇丁醚醋酸酯或乙二醇乙醚醋酸酯。
9.根据权利要求1所述的电磁屏蔽用导电银胶，其特征在于，所述的偶联剂为KH-550、KH560或KH570；
所述的银粉为片状银粉与纳米银粉按质量比10:1-14。
10.一种如权利要求1所述的电磁屏蔽用导电银胶的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将树脂组合物与稀释剂混合均匀后，加入触变剂和偶联剂，置于行星式真空脱泡搅拌机中在750转/分钟转速下搅拌2分钟后，加入银粉，继续置于行星式真空脱泡搅拌机中在750转/分钟转速下搅拌2分钟后，再于1300转/分钟的转速下真空脱泡1.5分钟，即得导电银胶产品。
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