CN110776847B - 一种导电胶、原料组合物、电子元件、制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导电胶、原料组合物、电子元件、制备方法和应用。该原料组合物包括下述组分:聚合物弹性体树脂、导电颗粒和热熔胶粉末,所述聚合物弹性体树脂和所述热熔胶粉末的质量比为(4‑17):(3‑35);所述聚合物弹性体树脂为由过氧化物引发交联的聚合物弹性体树脂;所述热熔胶粉末中的热熔胶的软化点高于90℃。本发明制备得到的聚合物基导电胶具备优良的导电性能、粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存,具有较佳的小孔或异形孔填充能力。
Description
本申请要求申请日为2018年7月27日的中国专利申请2018108472723的优先权。本申请引用上述中国专利申请的全文。
技术领域
本发明涉及一种导电胶、原料组合物、电子元件、制备方法和应用。
背景技术
导电胶是在固化后拥有一定导电性能的粘接胶,其通常由聚合物基体树脂及导电颗粒组成。其导电性能由其中导电颗粒形成的导电网络提供,粘接性能由聚合物提供。随着电子元件的小型化,印刷电路板的高密度化和高度集成化,导电胶在电子元件的制备及组装过程中扮演着越来越重要的角色,对导电胶各方面的要求也越来越高,如:导电性能,耐热性,耐水性,耐湿性,柔性,粘接性能及可加工性等。
由于各类应用中通常对导电性能要求较高,因此导电填料的使用量非常高,在导电胶中的质量比在50-80%。在如此高的填料含量下,由于填料的分散等原因,复合材料整体的可加工性,粘接性,柔性等通常会受到很大影响,因此通常需要一些特殊的方法对导电填料网络结构及其与聚合物基体的界面作用力进行调控,以便在上述性能间取得较好的平衡。目前文献及专利中用的较多方法是:分别使用混合填料,提高聚合物基体的交联密度,对填料进行表面改性等办法提高填料在聚合物基体内的网络搭接能力,以便达到上述性能间的平衡。
但是,随着电子产业的不断高速发展,目前的聚合物基导电胶的各方面性能仍存在一些问题难以解决:(1)目前市面上的导电胶都是基于环氧、聚氨酯或丙烯酸体系,固化前需低温保存,并且保质期通常较短;(2)由于电子设备的小型化,接地孔趋于小型化和异形化,但目前导电胶的小孔填充性能较差。由于这些新涌现的问题以及工业界本身对聚合物基导电胶在导电性能,粘接性能及耐候性能方面要求较高,因此需要开发一种使用前能在常温下保存,具有较好的小孔或异形孔填充性能并在导电性能,粘接性能及耐候性能方面具有优异综合性能的聚合物基导电胶。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中导电胶使用前保存条件苛刻、小孔或异形孔填充性能差的缺陷,而提供了一种导电胶、原料组合物、电子元件、制备方法和应用。本发明制备得到的聚合物基导电胶具备优良的导电性能、粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存,具有较佳的小孔或异形孔填充能力。
本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。
本发明提供了一种聚合物基导电胶的原料组合物,其包括下述组分:聚合物弹性体树脂、导电颗粒和热熔胶粉末,所述聚合物弹性体树脂和所述热熔胶粉末的质量比为(4-17):(3-35);
所述聚合物弹性体树脂为由过氧化物引发交联的聚合物弹性体树脂;
所述热熔胶粉末中的热熔胶的软化点≥90℃。
本发明中,所述聚合物弹性体树脂优选为单体包括乙烯、丙烯酸和硅氧烷中的一种或多种的聚合物弹性体树脂;更优选为乙烯丙烯酸嵌段共聚物(EAA)、无规共聚聚丙烯树脂(CoPP)、乙烯正丁基丙烯酸共聚物(EBA)、乙烯辛烯共聚物(POE)、乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、氟硅橡胶弹性体树脂(FVMQ)和乙烯己烯共聚物(EH)中的一种或多种,例如乙烯丙烯酸嵌段共聚物(EAA)、乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯辛烯共聚物(POE)、乙烯己烯共聚物(EH)、无规共聚聚丙烯树脂(CoPP)、氟硅橡胶弹性体树脂(FVMQ)、乙烯正丁基丙烯酸共聚物(EBA)、“乙烯丙烯酸嵌段共聚物(EAA)和乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)”、“乙烯丙烯酸嵌段共聚物(EAA)和氟硅橡胶弹性体树脂(FVMQ)”、“乙烯丙烯酸嵌段共聚物(EAA)和乙烯正丁基丙烯酸共聚物(EBA)”、“乙烯丙烯酸嵌段共聚物(EAA)和乙烯辛烯共聚物(POE)”、“乙烯丙烯酸嵌段共聚物(EAA)和乙烯正丁基丙烯酸共聚物(EBA)”、“乙烯丙烯酸嵌段共聚物(EAA)、乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)和氟硅橡胶弹性体树脂(FVMQ)”、“乙烯丙烯酸嵌段共聚物(EAA)和无规共聚聚丙烯树脂(CoPP)”、“乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)和乙烯己烯共聚物(EH)”、“乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)和乙烯正丁基丙烯酸共聚物(EBA)”、或、“乙烯丙烯酸嵌段共聚物(EAA)和乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)”。
其中,所述乙烯丙烯酸嵌段共聚物可为本领域常规的乙烯丙烯酸嵌段共聚物,一般是指乙烯与丙烯酸经共聚制得的聚合物。
所述乙烯丙烯酸嵌段共聚物的酸值优选为37-225mg KOH/g(测试方法:305-OR-1)。
所述乙烯丙烯酸嵌段共聚物中丙烯酸的含量优选为6-15%,例如15%,百分比是指丙烯酸在所述乙烯丙烯酸嵌段共聚物中的重量百分比。
所述乙烯丙烯酸嵌段共聚物也可购自市售产品,例如埃克森美孚Escor 5200。
其中,所述无规共聚聚丙烯树脂可为本领域常规的无规共聚聚丙烯树脂,一般是指乙烯与丙烯经无规共聚制得的聚合物。
所述无规共聚聚丙烯树脂中乙烯的含量可为9-16%(EMCC方法测得),例如16%,百分比是指乙烯在所述无规共聚聚丙烯树脂中的重量百分比。
所述无规共聚聚丙烯树脂也可购自市售产品,例如埃克森美孚Vistamaxx 6102。
其中,所述乙烯正丁基丙烯酸共聚物可为本领域常规的乙烯正丁基丙烯酸共聚物,一般是指乙烯与正丁基丙烯酸酯经共聚制得的弹性体聚合物。
所述乙烯正丁基丙烯酸共聚物中正丁基丙烯酸的含量优选为30-35%,例如32.5%,百分比是指正丁基丙烯酸在所述乙烯正丁基丙烯酸共聚物中的重量百分比。
所述乙烯正丁基丙烯酸共聚物也可购自市售产品,例如埃克森美孚ExxonMobilEnBA EN33331。
其中,所述乙烯辛烯共聚物可为本领域常规的所述乙烯辛烯共聚物,一般是由乙烯和辛烯经共聚而制得。
所述乙烯辛烯共聚物的熔融指数优选为0.2-30g/10min,例如30g/10min。
所述乙烯辛烯共聚物也可购自市售产品,例如陶氏化学Engage 8400。
其中,所述乙烯丙烯酸甲酯共聚物可为本领域常规的乙烯丙烯酸甲酯共聚物,一般是由乙烯与丙烯酸甲酯经无规共聚制得。
所述乙烯丙烯酸甲酯共聚物中丙烯酸甲酯的含量优选为18-24%,例如24%,百分比是指丙烯酸甲酯在所述乙烯丙烯酸甲酯共聚物中的重量百分比。
所述乙烯丙烯酸甲酯共聚物也可购自市售产品,例如埃克森美孚Optema TC220ExCo。
其中,所述氟硅橡胶弹性体树脂可为本领域常规的氟硅橡胶弹性体树脂,一般是指包含含氟基团侧链的聚硅氧烷弹性体树脂,其性能与含氟基团的种类、含氟基团与聚硅氧烷的比例密切相关。例如γ-三氟丙基甲基聚硅氧烷,包含三氟丙基侧链,兼具硅橡胶与氟橡胶的特性。
所述氟硅橡胶弹性体树脂也可购自市售产品,例如道康宁XIAMETER LS 4-9060。
其中,所述乙烯己烯共聚物可为本领域常规的乙烯己烯共聚物,一般是由乙烯与己烯共聚制得。
所述乙烯己烯共聚物的熔融指数优选为1.1-17g/10min(AMSTD1238测定),例如17g/10min。
所述乙烯己烯共聚物也可购自市售产品,例如埃克森美孚Exact 3040。
本发明中,优选地,所述聚合物弹性体树脂在所述聚合物基导电胶的原料组合物中的重量百分比为4-17%,例如4.47%、7.00%、8.00%、9.00%、11.47%、12.00%、13.00%、14.47%、16.50%或17.00%。
本发明中,所述聚合物弹性体树脂优选为4.47-17%EAA(例如4.47%EAA、7.00%EAA、8.00%EAA、9.00%EAA、11.47%EAA、12.00%EAA、13.00%EAA、14.47%EAA、16.50%EAA或17.00%EAA)、12-13%FVMQ(例如12%FVMQ或13%FVMQ)、12%POE、12%EH、12%CoPP、12.00%EBA、12.00%EMA、“6.00%EAA和6%EMA”、“6.00%EAA和6%FVMQ”、“9.60%EAA和2.40%FVMQ”、“6.00%EAA和6%EBA”、“6.00%EAA和6%POE”、“9.00%EAA和3%CoPP”、“6.00%EMA和6%EH”、“6.00%EMA和6%EBA”、“6.00%EAA和6.00%CoPP”、“10.40%EAA和2.60%EMA”、“2.60%EAA和10.40%EMA”、“9.10%EAA和3.90%EMA”、“3.90%EAA和9.10%EMA”、或、“5.60%EAA、2.40%FVMQ和4.00%EMA”,百分比是指在所述聚合物基导电胶的原料组合物中的重量百分比。
本发明中,所述热熔胶粉末可为本领域常规的热熔胶粉末,一般为将热熔胶经研磨即得。
其中,所述热熔胶粉末的粒径可为本领域常规的粒径,优选为D50小于30微米,例如小于20微米,再例如小于10微米。D50指粒径大于它的颗粒体积占比50%,小于它的颗粒体积占比50%。D50常用来表示粉体的平均粒度。
其中,所述热熔胶可为本领域常规的热熔胶,一般是指可热塑性加工的粘合剂。本领域中,热熔胶一般为固体,具有便于包装、运输、存储、无溶剂、无污染;以及生产工艺简单、高附加值、速度快等优点。
所述热熔胶的软化点优选为90-250℃,例如100-250℃;更优选为90-167℃,例如90℃、91℃、94℃、105℃、110℃、130℃、140℃或167℃。
所述热熔胶也可购自市售产品,例如东洋纺织的VYLON 30P、GM-400、GM460、GM480、GM900、GM990、GK-390、RV-240和RV-670中的一种或多种;再例如,上海天洋热熔胶的PES-3110、PES-3112、PES-3115、PES-3122、PES-3130、PES-3140和PES-3185中的一种或多种。
所述热熔胶优选为聚酰胺树脂、聚酯树脂、乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)和聚氨酯树脂中的一种或多种,例如聚酰胺树脂、聚酯树脂、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物或聚氨酯树脂。
所述聚酯树脂可为本领域常规的聚酯树脂,一般是指由“二元醇和二元酸”或“多元醇和多元酸”经缩聚而制得的聚合物。所述聚酯树脂的软化点优选为130-167℃,例如130℃或167℃。所述聚酯树脂也可购自市售产品,例如:日本合成化学工业的POLYESTER(例如SP-176)、旭化成工业的HADDEC和东洋纺织的VYLON树脂等。
所述聚氨酯树脂可为本领域常规的聚氨酯树脂,一般是指是在聚合物分子主链中含有氨基甲酸酯基的聚合物。所述聚氨酯树脂的软化点优选为100-110℃,例如105℃。所述聚氨酯树脂也可购自市售产品,例如:汉高公司的Macroplast QR5210和QR4663;Bostik公司的Supergrip 2000;3M公司的JetWeld;Riechhold的Ever-Lock;Franklin公司的ReactTITE和HiPURformer;罗门哈斯公司的Mor-Melt等;上海远智热熔胶U1101P和U1105G。
所述聚酰胺树脂可为本领域常规的聚酰胺树脂,一般是指聚合物主链重复单元中含有酰胺基团的聚合物。所述聚酰胺树脂可由内酸胺经开环聚合制备得到,或者由二元胺与二元酸经缩聚制备得到。所述聚酰胺树脂的软化点优选为105-115℃,例如110℃。所述聚酰胺树脂也可购自市售产品,例如:东亚合成工业的GANIBOND S-100、S-160和S-200,PLATAMIDE H105、H005和H104;上海远智热熔胶的H1001G;上海天洋热熔胶的PA-6120、PA-6200、PA-6300、PA-6106、PA-7200、PA-7300和PA-9801;佛山市利嘉达的立得宝PA-120。
所述乙烯乙酸乙烯酯共聚物可为本领域常规的乙烯乙酸乙烯酯共聚物,一般是指由乙烯和乙酸乙烯酯经共聚制备得到。所述乙烯乙酸乙烯酯共聚物的软化点优选为90-95℃,例如91℃。所述乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)也可购自市售产品,例如埃克森美孚Escorene系列牌号(再例如Escorene Ultra LD 701.1D)。
所述苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物可为本领域常规的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物,一般是指苯乙烯、丁二烯经共聚制得的嵌段共聚物,具有塑料和橡胶的特性。所述苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的软化点优选为90-91℃,例如90℃。所述苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)也可购自市售产品,例如:Kraton D-1101,D-4122,巴陵石化YH791、YH792、YH801、YH802、YH795和YH805。
所述苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物可为本领域常规的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物,一般是指苯乙烯、乙烯和丁烯经共聚制得的嵌段共聚物,具有塑料和橡胶的特性。所述苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚的软化点优选为135-145℃,例如140℃。所述苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)也可购自市售产品,例如:巴陵石化YH-501和YH-502,Kraton G系列牌号。
所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物可为本领域常规的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物,一般是指经苯乙烯和异戊二烯共聚制得的嵌段共聚物,具有塑料和橡胶的特性。所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚的软化点优选为92-96℃,例如94℃。所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)也可购自市售产品,例如:巴陵石化YH-1105、YH-1209、YH-1106、YH-1124、YH-1126和YH-4019;Kraton公司的D1113、D1161和D1162。
本发明中,优选地,所述聚合物弹性体树脂与所述热熔胶粉末的质量比为(4.47:34.88)-(16.5:3),再例如17.00:17.26、7:17.26、8.00:11.26、9.00:20.26、12.00:17.26、4.47:34.88、11.47:27.79、14.47:14.73、11.47:7.79、16.50:3.00、13.00:16.20、12.00:17.38或12.00:17.14,还可为7.00:17.13;更优选地,所述热熔胶粉末在所述聚合物基导电胶的原料组合物中的重量百分比为3-35%,例如3.00%、7.79%、11.26%、14.73%、16.20%、17.14%、17.26%、17.38%、20.26%、27.79%或34.88%,还可为17.13%。
本发明中,所述热熔胶优选为3.00-34.88%聚酯树脂(例如3.00%、7.79%、11.26%、14.73%、16.20%、17.14%、17.26%、17.38%、27.79%或34.88%,还可为17.13%)、16.20-20.26%聚氨酯树脂(例如16.20%、20.26%或17.26%)、17.26%聚酰胺树脂、17.26%乙烯乙酸乙烯酯共聚物、17.26%苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、17.26%苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物或17.26%苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
本发明中,当所述聚合物弹性体树脂为乙烯丙烯酸嵌段共聚物(EAA)时,所述热熔胶粉末优选为聚酯树脂和/或聚氨酯树脂。
本发明中,当所述聚合物弹性体树脂为无规共聚聚丙烯树脂(CoPP)时,所述热熔胶粉末优选为聚酯树脂。
本发明中,当所述聚合物弹性体树脂为乙烯正丁基丙烯酸共聚物(EBA)时,所述热熔胶粉末优选为聚酯树脂和/或乙烯乙酸乙烯酯共聚物。
本发明中,当所述聚合物弹性体树脂为乙烯己烯共聚物(EH)时,所述热熔胶粉末优选为聚酯树脂。
本发明中,当所述聚合物弹性体树脂为乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)时,所述热熔胶粉末优选为苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。
本发明中,当所述聚合物弹性体树脂为氟硅橡胶弹性体树脂(FVMQ)时,所述热熔胶粉末优选为聚酯树脂和/或聚氨酯树脂。
本发明中,当所述聚合物弹性体树脂为乙烯辛烯共聚物(POE)时,所述热熔胶粉末优选为聚酯树脂。
本发明中,当所述聚合物弹性体树脂为乙烯丙烯酸嵌段共聚物(EAA)和无规共聚聚丙烯树脂(CoPP)时,所述热熔胶粉末优选为聚酯树脂。
本发明中,当所述聚合物弹性体树脂为乙烯丙烯酸嵌段共聚物(EAA)和乙烯正丁基丙烯酸共聚物(EBA)时,所述热熔胶粉末优选为聚酰胺树脂和/或苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
本发明中,当所述聚合物弹性体树脂为乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)和乙烯正丁基丙烯酸共聚物(EBA)时,所述热熔胶粉末优选为聚酯树脂。
本发明中,当所述聚合物弹性体树脂为乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)和乙烯己烯共聚物(EH)时,所述热熔胶粉末优选为聚酯树脂。
本发明中,当所述聚合物弹性体树脂为乙烯丙烯酸嵌段共聚物(EAA)和乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)时,所述热熔胶粉末优选为聚氨酯树脂。
本发明中,当所述聚合物弹性体树脂为乙烯丙烯酸嵌段共聚物(EAA)和氟硅橡胶弹性体树脂(FVMQ)时,所述热熔胶粉末优选为聚氨酯树脂、聚酰胺树脂和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或多种,例如聚氨酯树脂、聚酰胺树脂或苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
本发明中,当所述聚合物弹性体树脂为乙烯丙烯酸嵌段共聚物(EAA)、氟硅橡胶弹性体树脂(FVMQ)和乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)时,所述热熔胶粉末优选为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
本发明中,当所述聚合物弹性体树脂为乙烯丙烯酸嵌段共聚物(EAA)和乙烯辛烯共聚物(POE)时,所述热熔胶粉末优选为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。
本发明中,所述聚合物基导电胶的原料组合物中,所述聚合物弹性体树脂和所述热熔胶粉末优选为:“12.00%EAA和17.26%聚酯树脂”、“17.00%EAA和17.26%聚酯树脂”、“7.00%EAA和17.26%聚酯树脂”、“8.00%EAA和11.26%聚酯树脂”、“9.00%EAA和20.26%聚氨酯树脂”、“6.00%EAA、6%EMA和17.26%聚氨酯树脂”、“6.00%EAA、6%FVMQ和17.26%聚氨酯树脂”、“9.60%EAA、2.40%FVMQ和17.26%聚酰胺树脂”、“6.00%EAA、6%EBA和17.26%聚酰胺树脂”、“6.00%EAA、6%EBA和17.26%聚酰胺树脂”、“12.00%EVA和17.26%乙烯乙酸乙烯酯共聚物”、“12.00%EBA和17.26%乙烯乙酸乙烯酯共聚物”、“12.00%EMA和17.26%苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物”、“6.00%EAA、6%POE和17.26%苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物”、“6.00%EAA、6%EBA和17.26%苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物”、“5.60%EAA、2.40%FVMQ、4.00%EMA和17.26%苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物”、“9.60%EAA、2.40%FVMQ、和17.26%苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物”、“12%FVMQ和17.26%聚酯树脂”、“12%POE和17.26%聚酯树脂”、“12%EH和17.26%聚酯树脂”、“12%CoPP和17.26%聚酯树脂”、“6.00%EAA、6.00%CoPP、和17.26%聚酯树脂”、“9.00%EAA、3%CoPP和17.14%聚酯树脂”、“6.00%EMA、6%EH和17.26%聚酯树脂”、“6.00%EMA、6%EH和17.26%聚酯树脂”、“12.00%EBA和17.26%聚酯树脂”、“6.00%EMA、6%EBA和17.26%聚酯树脂”、“4.47%EAA和34.88%聚酯树脂”、“11.47%EAA和27.79%聚酯树脂”、“14.47%EAA和14.73%聚酯树脂”、“11.47%EAA和7.79%聚酯树脂”、“16.50%EAA和3.00%聚酯树脂”、“13.00%EAA和16.20%聚酯树脂”、“10.40%EAA、2.60%EMA和16.20%聚氨酯树脂”、“2.60%EAA、10.40%EMA和16.20%聚氨酯树脂”、“9.10%EAA、3.90%EMA和16.20%聚氨酯树脂”、“3.90%EAA、9.10%EMA和16.20%聚氨酯树脂”、“13%FVMQ和16.20%聚氨酯树脂”、“12.00%EAA和17.38%聚酯树脂”、“12.00%EAA和17.14%聚酯树脂”、或、“12.00%EAA和17.38%聚酯树脂”,还可为“12.00%EAA和17.13%聚酯树脂”,百分比是指在所述聚合物基导电胶的原料组合物中的重量百分比。
本发明中,所述导电颗粒可为本领域常规的导电颗粒,例如可为金属颗粒、非金属颗粒和表面涂覆金属层的颗粒中的一种或多种。
其中,所述金属颗粒包括但并不仅限于金、银、铜、铝、锡、锌、钛、铋、钨和铅中的一种或多种。
其中,所述非金属颗粒包括但并不仅限于碳纳米管和/或石墨烯。所述碳纳米管也可购自市售产品,例如Nanocyl S.A.(比利时),NC7000。
其中,所述表面涂覆金属层的颗粒中,用于涂覆所述颗粒表面的金属可为金、银和镍中的一种或多种。所述表面涂覆金属层的颗粒优选为银包铜颗粒、银包玻璃颗粒、银包聚苯乙烯颗粒和镍包铜颗粒中的一种或多种,优选为银包铜颗粒。所述银包铜颗粒中银含量优选为10-15wt.%,例如10wt.%或11wt.%,wt.%是指所述表面涂覆金属层的颗粒中银含量的重量百分比。所述银包铜颗粒也可购自市售产品,例如Ames Goldsmith Corp.的FAC-610或Dowa Holdings Co.,Ltd.的CG-SAB-121。
本发明中,所述导电颗粒的用量可为本领域常规的用量,优选地,所述聚合物弹性体树脂和所述导电颗粒的重量比为(4-17):(40-85),例如12.00:70.00、17.00:65.00、7.00:75.00、8.00:80.00、9.00:70.00、4.47:60.00、11.47:60.00、14.47:70.00、11.47:80.00、16.50:79.00或13.00:70.00;更优选地,所述导电颗粒在所述聚合物基导电胶的原料组合物中的重量百分比为40-85%,例如50%-80%,再例如60%、65%、70%、75%、79%或80%。
本发明中,所述导电颗粒优选为65.00-70.00%银含量11wt.%的银包铜颗粒(例如65.00%或70.00%)、60.00-80.00%银含量10wt.%的银包铜颗粒(例如60.00%、70.00%、75.00%、79.00%或80.00%)、“35.00%银含量11wt.%的银包铜颗粒和35.00%银含量10wt.%的银包铜颗粒”、69.50%银含量11wt.%的银包铜颗粒和0.50%碳纳米管、或、“34.80%银含量11wt.%的银包铜颗粒、34.80%银含量10wt.%的银包铜颗粒和0.40%碳纳米管”。
本发明中,所述导电颗粒的D50可为本领域常规的D50,优选为0.1-20微米,更优选为0.1-10微米。
本发明中,所述聚合物基导电胶的原料组合物中还可包括交联剂、偶联剂。
其中,所述交联剂可为本领域常规的交联剂,例如过氧化二异丙苯(DCP)、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)乙烷(DBPH)、过氧化苯甲酰(BPO)、二叔丁基过氧化物(DTBP)、过氧化氢二异丙苯(DBHP)、过氧化双月桂酰(LPO)、过苯甲酸叔丁酯(TPB)、过氧化环己酮(CYHP)、过氧化二碳酸二异丙酯(IPP)、过氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯(EHP)和过氧化甲乙酮(MEKP)中的一种或多种,优选为过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化氢二异丙苯(DBHP)、或、“过氧化二异丙苯(DCP)和过氧化氢二异丙苯(DBHP)”。
所述过氧化二异丙苯(DCP)也可购自市售产品,例如国药(上海)国际医药卫生有限公司市售的过氧化二异丙苯。所述过氧化氢二异丙苯(DBHP)也可购自市售产品,例如阿拉丁(中国)市售的过氧化氢二异丙苯。所述过氧化苯甲酰(BPO)也可购自市售产品,例如阿拉丁(中国)市售的过氧化苯甲酰。
所述交联剂的商业化产品还可包括:AkzoNobel、Perkadox系列产品,Trigonox系列产品,或者Arkerma公司Luperox系列产品。
所述交联剂的用量可为本领域常规的用量,优选地,所述聚合物弹性体树脂和所述交联剂的重量比为(4-17):(0.16-1),例如4.47:0.15、7.00:0.24、8.00:0.24、9.00:0.24、11.47:0.24、12.00:0.24、13.00:0.24、13.00:0.30、17.00:0.24、16.50:1.00、13.00:0.30、14.47:0.30、12.00:0.12、12.00:0.36或13.00:0.36;更优选地,所述交联剂在所述聚合物基导电胶原料组合物中的重量百分比为0.12-1.0%,例如0.12%、0.15%、0.24%、0.30%、0.36%或1.0%。
其中,所述偶联剂可为本领域常规的偶联剂,例如γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)、γ―氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)和戊二酸(GA)中的一种或多种,再例如KH560、KH550或GA。
所述偶联剂的用量可为本领域常规的用量,优选地,所述聚合物弹性体树脂和所述偶联剂的重量比为(4-17):(0.16-1),例如4.47:0.50、7.00:0.50、8.00:0.50、9.00:0.50、11.47:0.50、13.00:0.50、12.00:0.50、14.47:0.50、16.50:0.50或17.00:0.50;更优选地,所述偶联剂在所述聚合物基导电胶的原料组合物中的重量百分比为0.50%。
本发明中,所述聚合物基导电胶的原料组合物中还可根据实际生产过程中的需求,添加其他常规助剂。
其中,所述其他常规助剂可为表面活性剂,所述表面活性剂包括但不限于消泡剂和/或流平剂。
所述表面活性剂优选为阳离子表面活性剂,例如胺盐型阳离子表面活性剂和/或季铵盐型阳离子表面活性剂。所述阳离子表面活性剂的亲油基团可为碳10至碳18的烷基链。所述阳离子表面活性剂的阴离子基团可为溴、碘或氯。
所述表面活性剂优选为氟碳离子表面活性剂。
所述聚合物弹性体树脂和所述表面活性剂的重量比优选为(4-17):(0.01-0.05),例如7:0.02;更优选地,所述表面活性剂在所述聚合物基导电胶的原料组合物中的重量百分比为0.01-0.05%,例如0.02%。
本发明中,所述聚合物基导电胶的原料组合物中还可包括无机填料和/或抗静电剂。
其中,所述无机填料可为本领域常规的无机填料,例如气相二氧化硅。所述气相二氧化硅的粒径可为7-200nm,例如16nm。所述气相二氧化硅也可购自市售产品,例如Evonik,AEROSIL R972。
其中,所述聚合物弹性体树脂和所述无机填料的重量比优选为(4-17):(0.05-0.15),例如7:0.08;更优选地,所述无机填料在所述聚合物基导电胶的原料组合物中的重量百分比为0.05-0.15%,例如0.08%。
其中,所述抗静电剂可为本领域常规的抗静电剂,例如阳离子型抗静电剂、阴离子型抗静电剂和非离子型抗静电剂中的一种或多种。所述抗静电剂也可购自市售产品,例如山东聚力防静电科技有限公司生产的JI-WT4。
其中,所述聚合物弹性体树脂和所述抗静电剂的重量比优选为(4-17):(0.01-0.05),例如7:0.05;更优选地,所述无机填料在所述聚合物基导电胶的原料组合物中的重量百分比为0.01-0.05%,例如0.03%。
其中,所述无机填料和/或所述抗静电剂能够防止所述热熔胶粉末在碾磨过程中重新团聚为较大的颗粒以及防止静电的产生。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:聚合物弹性体树脂4-17%,银包铜粉50-85%,热熔胶粉3-35%,交联剂0.16-1%,偶联剂0.3-7%,百分比是在所述原料组合物中的重量百分比。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 12%,银包铜颗粒(银含量为11wt.%)70%,聚酯树脂17.26%,DCP0.24%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 17%,银包铜颗粒(银含量为11wt.%)65%,聚酯树脂17.26%,DCP0.24%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 7%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)75%,聚酯树脂17.26%,DCP交联剂0.24%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 8%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)80%,聚酯树脂11.26%,DCP0.24%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 9%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)70%,聚氨酯树脂20.26%,DCP0.24%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 6%,EMA 6%,银包铜颗粒(银含量为11wt.%)35%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)35%,聚氨酯树脂17.26%,DCP 0.24%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 6%,FVMQ 6%,银包铜颗粒(银含量为11wt.%)35%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)35%,聚氨酯树脂17.26%,DCP 0.24%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 9.6%,FVMQ 2.4%,银包铜颗粒(银含量为11wt.%)70%,聚酰胺树脂17.26%,DCP 0.24%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 6%,EBA 6%,银包铜颗粒(银含量为11wt.%)70%,聚酰胺树脂17.26%,DCP 0.24%,KH56 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 6%,EBA 6%,银包铜颗粒(银含量为11wt.%)69.5%,碳纳米管0.5%,聚酰胺树脂17.26%,DCP 0.24%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EBA 12%,银包铜颗粒(银含量为11wt.%)70%,乙烯乙酸乙烯酯共聚物17.26%,DCP 0.24%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EMA 12%,银包铜颗粒(银含量为11wt.%)70%,苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物17.26%,DCP 0.24%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EMA 12%,银包铜颗粒(银含量为11wt.%)70%,苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物17.26%,DCP 0.12%,DBPH 0.12%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 6%,POE 6%,银包铜颗粒(银含量为11wt.%)70%,苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物17.26%,DCP 0.08%,DBPH 0.16%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 6%,EBA 6%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)70%,苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物17.26%,DCP 0.16%,DBPH 0.08%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA6%,EBA6%,银包铜颗粒(银含量为11wt.%)34.8%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)34.8%,碳纳米管0.4%,苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物17.26%,DBPH0.24%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA5.6%,FVMQ 2.4%,EMA4%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)70%,苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物17.26%,DCP 0.24%,KH550 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA9.6%,FVMQ 2.4%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)70%,苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物17.26%,DCP 0.24%,GA0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:FVMQ 12%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)70%,聚酯树脂17.26%,DCP0.24%,KH550 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:POE 12%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)70%,聚酯树脂17.26%,DCP0.24%,KH550 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EH 12%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)70%,聚酯树脂17.26%,DCP0.24%,KH550 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:CoPP 12%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)70%,聚酯树脂17.26%,DCP0.24%,KH550 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA6%,CoPP 6%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)70%,聚酯树脂17.26%,DBPH 0.24%,KH550 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA9%,CoPP 3%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)70%,聚酯树脂17.14%,DBPH 0.36%,KH550 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EMA6%,EH 6%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)70%,聚酯树脂17.26%,DCP0.24%,KH550 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EMA 6%,EH 6%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)70%,聚酯树脂17.26%,DCP0.24%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EBA 12%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)70%,聚酯树脂17.26%,DCP0.24%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EMA 6%,EBA 6%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)70%,聚酯树脂17.26%,DCP 0.24%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 4.47%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)60%,聚酯树脂34.88%,DCP0.15%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 11.47%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)60%,聚酯树脂27.79%,DCP0.24%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 14.47%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)70%,聚酯树脂14.73%,DCP0.3%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 11.47%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)80%,聚酯树脂7.79%,DCP0.24%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 16.5%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)79%,聚酯树脂3%,DCP 1%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 13%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)70%,聚酯树脂16.2%,BPO0.3%,KH550 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 10.4%,EMA 2.6%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)70%,聚氨酯树脂16.2%,DBPH 0.3%,KH550 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 2.6%,EMA 10.4%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)70%,聚氨酯树脂16.2%,DBPH 0.3%,KH550 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 9.1%,EMA 3.9%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)70%,聚氨酯树脂16.2%,DBPH 0.3%,KH550 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA3.9%,EMA 9.1%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)70%,聚氨酯树脂16.2%,DBPH 0.3%,KH550 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:FVMQ 13%,银包铜颗粒(银含量为10wt.%)70%,聚氨酯树脂16.2%,DBPH0.15%,DCP 0.15%,KH550 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 12%,银包铜颗粒(银含量为11wt.%)70%,聚酯树脂17.38%,DCP0.12%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 12%,银包铜颗粒(银含量为11wt.%)70%,聚酯树脂17.14%,DCP0.36%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 12%,银包铜颗粒(银含量为11wt.%)70%,聚酯树脂17.38%,DBPH0.12%,KH560 0.5%。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:聚合物弹性体树脂4-17%,导电颗粒50-85%,热熔胶粉3-35%,交联剂0.16-1%,偶联剂0.3-7%,表面活性剂0.01-0.05%,无机填料0.05-0.15%,抗静电剂0.01-0.05%,百分比是在所述原料组合物中的重量百分比。
在本发明一优选实施方式中,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:EAA 7%,银包铜颗粒银含量为(11wt.%)75%,聚酯树脂17.13%,DCP0.24%,KH560 0.5%,氟碳离子表面活性剂0.02%,气相二氧化硅0.08%,抗静电剂0.03%。
本发明还提供一种采用前述的聚合物基导电胶的原料组合物制备聚合物基导电胶的制备方法,在交联剂存在的条件下,将聚合物弹性体树脂、导电颗粒和热熔胶粉经研磨共混,即可。
本领域技术人员均知,在聚合物基导电胶的制备过程中,可按本领域常规添加交联剂使各组分发生交联聚合从而制备得到聚合物基导电胶。
其中,所述聚合物弹性体树脂、所述导电颗粒和所述热熔胶粉的定义如前所述。
其中,所述研磨共混的工艺可为本领域常规的工艺,优选地,所述研磨共混的工艺包括下述步骤:
(1)将聚合物弹性体树脂溶液、导电颗粒和热熔胶粉经第一次混合,得混合物A;所述聚合物弹性体树脂溶液是由聚合物弹性体树脂和溶剂混合后所得,所述聚合物弹性体树脂、导电颗粒和热熔胶粉的定义如前所述;
(2)将交联剂和步骤(1)中所述混合物A经第二次混合,得混合物B,经研磨,即可;
当所述原料组合物中还包括偶联剂和其他常规助剂时,将交联剂、偶联剂、其他常规助剂和步骤(1)中所述混合物A经第二次混合,得混合物C,即可;
当所述原料组合物中还包括无机填料和/或抗静电剂时,在所述热熔胶粉的制备过程中,将“所述无机填料和/或所述抗静电剂”和所述热熔胶粉混合,得混合物A’;再和所述聚合物弹性体树脂溶液、所述导电颗粒混合经所述第一次混合得混合物A;
所述交联剂、所述偶联剂、所述无机填料、所述抗静电剂和所述其他常规助剂的定义如前所述。
本发明中,用词“第一次”、“第二次”均无特殊含义,仅表示混合的先后顺序。
步骤(1)中,所述溶剂可为本领域常规的可溶解聚合物弹性体树脂的溶剂,例如二异丁基酮(DIBK)、甲基异丁基酮(MIBK)、环己酮(ANONE)、异甲基丙酮(IPO)、乙酸乙酯(EAC)和乙酸异丁酯(IBAC)中的一种或多种,再例如二异丁基酮(DIBK)、环己酮(ANONE)、异甲基丙酮(IPO)、乙酸乙酯(EAC)、乙酸异丁酯(IBAC)、或、“甲基异丁基酮(MIBK)与二异丁基酮(DIBK)”。所述“甲基异丁基酮(MIBK)与二异丁基酮(DIBK)”中,甲基异丁基酮(MIBK)与二异丁基酮(DIBK)的质量比优选为5:5。
步骤(1)中,所述溶剂的用量可为本领域常规的用量,例如所述聚合物弹性体树脂与所述溶剂的质量比为1:2。
步骤(1)中,所述聚合物弹性体树脂和溶剂混合的温度可为本领域常规的温度,例如40-80℃水浴温度。所述聚合物弹性体树脂和溶剂混合的时间可为本领域常规的时间,例如2h。优选地,在所述聚合物弹性体树脂溶解于所述溶剂后,再于室温下经搅拌,得到聚合物弹性体树脂溶液,即可;所述搅拌的时间优选为3h。所述室温一般是指25℃。
步骤(2),优选地,所述“第二次混合”可包括预混合、混合、脱泡和再次混合的步骤,可使混合物B或混合物C更为均匀。
所述“第二次混合”中的预混合的转速优选为350-450rmp,例如400rmp。所述“第二次混合”中的预混合的时间优选为15-45秒,例如30秒。
所述“第二次混合”中的混合的转速优选为1800-2200rmp,例如2000rmp。所述“第二次混合”中的混合的时间优选为1-3分钟,例如2分钟或3分钟。
所述“第二次混合”中的脱泡的转速优选为2000-2500rmp,例如2200rmp。所述“第二次混合”中的脱泡的时间优选为1-3分钟,例如2分钟。
所述“第二次混合”中的再次混合的转速优选为1800-2200rmp,例如2000rmp。所述“第二次混合”中的再次混合的时间优选为15-45秒,例如30秒。
步骤(2)中,优选地,将所述混合物B或混合物C置于研磨机中研磨。所述研磨机优选为三辊研磨机。所述研磨的时间优选为4-6分钟,例如5分钟。优选地,所述研磨的同时滴加步骤(1)中所述溶剂,所述滴加量可为本领域常规的用量,达到研磨润滑的作用即可,例如10-100毫升。
本发明还提供一种采用前述制备方法制得的聚合物基导电胶。
其中,所述聚合物基导电胶的粘接强度优选为8.5-16.2N/cm,例如8.5N/cm、9N/cm、9.1N/cm、9.2N/cm、9.5N/cm、9.6N/cm、9.7N/cm、9.8N/cm、9.9N/cm、10.1N/cm、10.5N/cm、10.9N/cm、11N/cm、11.1N/cm、11.2N/cm、11.3N/cm、11.4N/cm、11.5N/cm、11.6N/cm、11.7N/cm、11.8N/cm、12N/cm、12.4N/cm、14.1N/cm、15.1N/cm或16.2N/cm。
其中,所述聚合物基导电胶的灌孔电阻(孔直径0.5mm)优选为0.1-0.74Ohm,例如0.1Ohm、0.11Ohm、0.14Ohm、0.16Ohm、0.2Ohm、0.2Ohm、0.21Ohm、0.22Ohm、0.23Ohm、0.24Ohm、0.25Ohm、0.26Ohm、0.27Ohm、0.3Ohm、0.31Ohm、0.32Ohm、0.33Ohm、0.34Ohm、0.35Ohm、0.36Ohm、0.38Ohm、0.4Ohm、0.72Ohm或0.74Ohm。
本发明还提供一种前述的聚合物基导电胶作为粘接胶的应用。
本发明还提供一种粘接胶,其包含前述的聚合物基导电胶。
本发明还提供一种包含前述聚合物基导电胶的电子元件。
本发明中,所述电子元件可为本领域常规的组成电子产品的元件,例如CMOS相机模块、指纹模块、SIM卡座、充电连接器和天线连接器中的一种或多种。
本发明中,各缩写对应的全称如下:
EAA:乙烯丙烯酸嵌段共聚物;CoPP:无规共聚聚丙烯树脂;
EMA:乙烯丙烯酸甲酯共聚物;EBA:乙烯正丁基丙烯酸共聚物;
EH:乙烯己烯共聚物;POE:乙烯辛烯共聚物;
FVMQ:氟硅橡胶弹性体树脂;EVA:乙烯乙酸乙烯酯共聚物;
SIS:苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物;
SEBS:苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物;
SBS:苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物;
DCP:过氧化二异丙苯;
DBPH:2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)乙烷;
BPO:过氧化苯甲酰;
DTBP:二叔丁基过氧化物;
DBHP:过氧化氢二异丙苯;
LPO:过氧化双月桂酰;
TPB:过苯甲酸叔丁酯;
CYHP:过氧化环己酮;
IPP:过氧化二碳酸二异丙酯;
EHP:过氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯;
MEKP:过氧化甲乙酮;
KH560:γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷;
KH550:γ―氨丙基三乙氧基硅烷;
GA:戊二酸;
DIBK:二异丁基酮;
MIBK:甲基异丁基酮;
ANONE:环己酮;
IPO:甲基丙酮;
EAC:乙酸乙酯;
IBAC:乙酸异丁酯。
在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于:
(1)本发明制得的聚合物基导电胶的粘接强度为8.5-16.2N/cm,粘接性能好;灌孔电阻(孔直径0.5mm)为0.1-0.74Ohm,电阻小,导电性能好;经回流焊后的灌孔电阻、粘接性能无明显变化,经-45℃-125℃冷热冲击100次后、85℃/85%湿度下500小时后的灌孔电阻(孔直径0.5mm)无明显变化,耐候性能好。本发明制备得到的聚合物基导电胶综合性能优异。
(2)本发明制备得到的聚合物基导电胶在圆形孔、方形孔、矩形孔和星形孔等不同形状的孔径中均能填充,灌孔电阻小,说明本发明制备得到的聚合物基导电胶小孔或异形孔填充性能优异。
(3)本发明制得的聚合物基导电胶在不同温度下固化成型,其总体粘度保持在较低的水平,流动性较好。
(4)本发明制得的聚合物基导电胶在常温下即可保存。
附图说明
图1为实施例1制备得到的聚合物基导电胶于70℃条件下弹性模量与粘度随时间的变化图。
图2为实施例1制备得到的聚合物基导电胶于160℃条件下弹性模量与粘度随时间的变化图。
图3为实施例1制备得到的聚合物基导电胶于160℃条件固化3600s降温到70℃后的弹性模量与粘度随时间的变化图。
图4为实施例1、40、41制备得到的聚合物基导电胶在160℃弹性模量与粘度随时间的变化图。
图5为实施例1、40、41制备得到的聚合物基导电胶于160℃固化后降温到70℃后的弹性模量与粘度随时间的变化图。
图6为实施例42制备得到的聚合物基导电胶于70℃条件下弹性模量与粘度随时间的变化图。
图7为实施例42制备得到的聚合物基导电胶于160℃条件下弹性模量与粘度随时间的变化图。
图8为实施例42制备得到的聚合物基导电胶于160℃条件固化3600s降温到70℃后的弹性模量与粘度随时间的变化图。
图9为对比例3制备得到的聚合物基导电胶于70℃条件下弹性模量与粘度随时间的变化图。
图10为对比例3制备得到的聚合物基导电胶于160℃条件下弹性模量与粘度随时间的变化图。
图11为对比例3制备得到的聚合物基导电胶于160℃条件固化1800s降温到70℃后的弹性模量与粘度随时间的变化图。
图12为实施例1、实施例42和对比例3制备得到的聚合物基导电胶于160℃条件下弹性模量与粘度随时间的变化的对比图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
下述实施例中:
EAA:乙烯丙烯酸嵌段共聚物,埃克森美孚Escor 5200,其中丙烯酸的含量为15wt.%;
CoPP:无规共聚聚丙烯树脂,埃克森美孚Vistamaxx 6102,其中乙烯的含量为16wt.%;
EMA:乙烯丙烯酸甲酯共聚物,埃克森美孚Optema TC220ExCo,其中丙烯酸甲酯的含量为24wt.%;
EBA:乙烯正丁基丙烯酸共聚物,埃克森美孚ExxonMobil EnBA EN33331,其中正丁基丙烯酸的含量为32.5wt.%;
EH:乙烯己烯共聚物,埃克森美孚Exact 3040,乙烯己烯共聚物的熔融指数为17g/10min;
POE:乙烯辛烯共聚物,陶氏化学Engage 8400,乙烯辛烯共聚物的熔融指数为30g/10min;
FVMQ:氟硅橡胶弹性体树脂,道康宁XIAMETER LS 4-9060;
DCP:过氧化二异丙苯,国药(上海)国际医药卫生有限公司;
DBPH:2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)乙烷,阿拉丁(中国);
BPO:过氧化苯甲酰,阿拉丁(中国);
KH560:γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷,阿拉丁(中国);
KH550:γ―氨丙基三乙氧基硅烷,阿拉丁(中国);
GA:戊二酸,阿拉丁(中国);
SS:氟碳离子表面活性剂,宏顺,3500;
AS:气相二氧化硅,Evonik,AEROSIL R972;
UA:抗静电剂,山东聚力防静电科技有限公司,JI-WT4;
热熔胶-1:聚酯树脂,东洋纺(Toyobo),Vylon GA13011(软化点167℃);
热熔胶-2:聚酯树脂,日本合成化学NICHIGO-POLYESTER,SP-176(软化点130℃);
热熔胶-3:聚氨酯树脂,汉高,Macroplast QR5210(软化点105℃);
热熔胶-4:聚酰胺树脂,上海远智热熔胶,H1001G(软化点110℃);
热熔胶-5:聚酰胺树脂,上海天洋热熔胶,PA-6200(软化点110℃);
热熔胶-6:乙烯乙酸乙烯酯共聚物,埃克森美孚Escorene Ultra LD 701.1D(软化点91℃);
热熔胶-7:苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物,KRATON,D-1101B(软化点90℃);
热熔胶-8:苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物,巴陵石化,YH-501(软化点140℃);
热熔胶-9:苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物,KRATON,D-1113B(软化点94℃);
导电颗粒-1;银包铜,Dowa Holdings Co.,Ltd.的CG-SAB-121(银含量为11wt.%);
导电颗粒-2:银包铜,Ames Goldsmith Corp.的FAC-610(银含量为10wt.%);
导电颗粒-3:碳纳米管,Nanocyl S.A.(比利时),NC7000。
下述对比例中:
FE:氟橡胶,杜邦,Viton GBL600;
FE-1:氟橡胶,科幕(Chemours Company),Viton GF 200S;
EAA1:乙烯丙烯酸共聚物,杜邦,Vamac DP;
PE:高密度聚乙烯(HDPE),2911,抚顺乙烯化工有限公司;
TPSiV:热塑性硫化硅胶,道康宁,TPSiV 3345-65A NAT 25564
PMMA:半交联的聚甲基丙烯酸甲酯颗粒,Heyo Enterprise(中国台湾省),AC15-F;
热熔胶10:乙烯乙酸乙烯酯共聚物,埃克森美孚,Escorene Ultra AD 2528(软化点73℃);
热熔胶11:共聚醚酯聚合物,杜邦中国,Hytrel 3078;
硅粉-交联的硅橡胶粉末:深圳海扬粉体科技有限公司,HY-610;
EP:环氧树脂,济宁华凯树脂,宏昌E-128;
固化剂:济宁华凯树脂,潜伏性环氧固化剂;
促进剂:济宁华凯树脂,2-乙基-4-甲基咪唑;
消泡剂:济宁华凯树脂,硝酸三丁酯;
TAIC:助交联剂,三烯丙基异氰脲酸酯,杜邦Diak 7;
Glymo:助交联剂,3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷,国药(上海)国际医药卫生有限公司;
导电颗粒-4:银包铜,韩国Join M TCSP0415与TCFL0713以质量比3:2的混合颗粒。
下述实施例及对比例的原料配方中,热熔胶以热熔胶粉的形式存在,通过本领域常规的研磨方法,将热熔胶研磨至D50小于20微米的热熔胶粉末(用300目滤网过筛获得)即可。
实施例1
一种制备拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(12%),导电颗粒-1(70%),热熔胶-1(17.26%),DCP(0.24%),KH560(0.5%)。
进行性能检测的样品的制备方法:
(1)聚合物基导电胶的制备
1.将7.2g EAA与14.4g二异丁基酮(DIBK)加入到烧杯中,在70℃水浴条件下机械搅拌2小时,基体溶解后,再于室温下搅拌3小时,得到均匀的聚合物溶液。
2.将第1步中所得聚合物溶液置于塑料烧杯中,加入42g导电颗粒-1以及10.356g热熔胶-1,再依次加入0.144g交联剂DCP以及0.3g偶联剂KH 560。
3.通过搅拌机将原料混合,混合过程为400rpm预混合30秒,2000rpm混合3分钟,2200rpm脱泡2分钟,2000rpm混合30秒。最终得到混合均匀的胶体。
4.将胶体置于三辊研磨机中,研磨5min,研磨的同时滴加少量DIBK溶剂,收集研磨后的胶体,即得聚合物基导电胶。
(2)聚合物基导电胶的成型
1.按450g/m2的用量将胶体涂抹在离型膜上,厚度约为60μm。将镀镍钢片放在胶体膜上,在130℃,0.6MPa条件下固化8秒钟,揭下离型膜得到样品。
2.将预制好特定尺寸或形状孔洞(所有的实施例中如无特殊说明,电性能测试中为直径0.5mm的圆形孔,粘接性能测试中为宽度为1cm的条状孔)的覆盖膜与铜箔粘好。
3.将第1步中揭下的胶体铺在第2步中的覆盖膜上,镀镍钢片超上覆盖在孔洞上方,然后在150℃,4MPa条件下压制5分钟后置于160℃烘箱固化1小时。
实施例2-43的聚合物基导电胶的制备以及聚合物基导电胶的成型的操作同实施例1。
在聚合物基导电胶的制备过程中,针对各实施例中不同聚合物基体需要选取适合该聚合物的特定溶剂或混合溶剂,具体如下表1所示。
表1
编号 | 溶剂 |
实施例2 | 二异丁基酮(DIBK) |
实施例3 | 甲基异丁基酮(MIBK)与二异丁基酮(DIBK);两者质量比为5:5 |
实施例4 | 环己酮(ANONE) |
实施例5 | 异甲基丙酮(IPO) |
实施例6 | 乙酸乙酯(EAC) |
实施例7 | 乙酸异丁酯(IBAC) |
实施例8-43 | MIBK与DIBK,两者质量比为5:5 |
各实施例具体配方如下。
实施例2
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(17%),导电颗粒-1(65%),热熔胶-1(17.26%),DCP(0.24%),KH560(0.5%)。
实施例3
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(7%),导电颗粒-2(75%),热熔胶-2(17.26%),DCP交联剂(0.24%),KH560(0.5%)。
实施例4
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(8%),导电颗粒-2(80%),热熔胶-2(11.26%),DCP(0.24%),KH560(0.5%)。
实施例5
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(9%),导电颗粒-2(70%),热熔胶-3(20.26%),DCP(0.24%),KH560(0.5%)。
实施例6
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(6%),EMA(6%),导电颗粒-1(35%),导电颗粒-2(35%),热熔胶-3(17.26%),DCP(0.24%),KH560(0.5%)。
实施例7
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(6%),FVMQ(6%),导电颗粒-1(35%),导电颗粒-2(35%),热熔胶-3(17.26%),DCP(0.24%),KH560(0.5%)。
实施例8
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(9.6%),FVMQ(2.4%),导电颗粒-1(70%),热熔胶-4(17.26%),DCP(0.24%),KH560(0.5%)。
实施例9
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(6%),EBA(6%),导电颗粒-1(70%),热熔胶-4(17.26%),DCP(0.24%),KH56(0.5%)。
实施例10
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(6%),EBA(6%),导电颗粒-1(69.5%),导电颗粒-3(0.5%),热熔胶-5(17.26%),DCP(0.24%),KH560(0.5%)。
实施例11
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EBA(12%),导电颗粒-1(70%),热熔胶-6(17.26%),DCP(0.24%),KH560(0.5%)。
实施例12
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EMA(12%),导电颗粒-1(70%),热熔胶-7(17.26%),DCP(0.24%),KH560(0.5%)。
实施例13
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EMA(12%),导电颗粒-1(70%),热熔胶-7(17.26%),DCP(0.12%),DBPH(0.12%),KH560(0.5%)。
实施例14
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(6%),POE(6%),导电颗粒-1(70%),热熔胶-8(17.26%),DCP(0.08%),DBPH(0.16%),KH560(0.5%)。
实施例15
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(6%),EBA(6%),导电颗粒-2(70%),热熔胶-9(17.26%),DCP(0.16%),DBPH(0.08%),KH560(0.5%)。
实施例16
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(6%),EBA(6%),导电颗粒-1(34.8%),导电颗粒-2(34.8%),导电颗粒-3(0.4%),热熔胶-9(17.26%),DBPH(0.24%),KH560(0.5%)。
实施例17
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(5.6%),FVMQ(2.4%),EMA(4%)导电颗粒-2(70%),热熔胶-9(17.26%),DCP(0.24%),KH550(0.5%)。
实施例18
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(9.6%),FVMQ(2.4%),导电颗粒-2(70%),热熔胶-9(17.26%),DCP(0.24%),GA(0.5%)。
实施例19
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:FVMQ(12%),导电颗粒-2(70%),热熔胶-1(17.26%),DCP(0.24%),KH550(0.5%)。
实施例20
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:POE(12%),导电颗粒-2(70%),热熔胶-1(17.26%),DCP(0.24%),KH550(0.5%)。
实施例21
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EH(12%),导电颗粒-2(70%),热熔胶-1(17.26%),DCP(0.24%),KH550(0.5%)。
实施例22
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:CoPP(12%),导电颗粒-2(70%),热熔胶-2(17.26%),DCP(0.24%),KH550(0.5%)。
实施例23
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(6%),CoPP(6%),导电颗粒-2(70%),热熔胶-1(17.26%),DBPH(0.24%),KH550(0.5%)。
实施例24
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(9%),CoPP(3%),导电颗粒-2(70%),热熔胶-1(17.14%),DBPH(0.36%),KH550(0.5%)。
实施例25
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EMA(6%),EH(6%),导电颗粒-2(70%),热熔胶-2(17.26%),DCP(0.24%),KH550(0.5%)。
实施例26
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EMA(6%),EH(6%),导电颗粒-2(70%),热熔胶-2(17.26%),DCP(0.24%),KH560(0.5%)。
实施例27
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EBA(12%),导电颗粒-2(70%),热熔胶-2(17.26%),DCP(0.24%),KH560(0.5%)。
实施例28
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EMA(6%),EBA(6%),导电颗粒-2(70%),热熔胶-2(17.26%),DCP(0.24%),KH560(0.5%)。
实施例29
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(4.47%),导电颗粒-2(60%),热熔胶-2(34.88%),DCP(0.15%),KH560(0.5%)。
实施例30
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(11.47%),导电颗粒-2(60%),热熔胶-2(27.79%),DCP(0.24%),KH560(0.5%)。
实施例31
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(14.47%),导电颗粒-2(70%),热熔胶-2(14.73%),DCP(0.3%),KH560(0.5%)。
实施例32
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(11.47%),导电颗粒-2(80%),热熔胶-2(7.79%),DCP(0.24%),KH560(0.5%)。
实施例33
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(16.5%),导电颗粒-2(79%),热熔胶-2(3%),DCP(1%),KH560(0.5%)。
实施例34
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(13%),导电颗粒-2(70%),热熔胶-2(16.2%),BPO(0.3%),KH550(0.5%)。
实施例35
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(10.4%),EMA(2.6%),导电颗粒-2(70%),热熔胶-3(16.2%),DBPH(0.3%),KH550(0.5%)。
实施例36
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(2.6%),EMA(10.4%),导电颗粒-2(70%),热熔胶-3(16.2%),DBPH(0.3%),KH550(0.5%)。
实施例37
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(9.1%),EMA(3.9%),导电颗粒-2(70%),热熔胶-3(16.2%),DBPH(0.3%),KH550(0.5%)。
实施例38
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(3.9%),EMA(9.1%),导电颗粒-2(70%),热熔胶-3(16.2%),DBPH(0.3%),KH550(0.5%)。
实施例39
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:FVMQ(13%),导电颗粒-2(70%),热熔胶-3(16.2%),DBPH(0.15%),DCP(0.15%),KH550(0.5%)。
实施例40
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(12%),导电颗粒-1(70%),热熔胶-1(17.38%),DCP(0.12%),KH560(0.5%)。
实施例41
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(12%),导电颗粒-1(70%),热熔胶-1(17.14%),DCP(0.36%),KH560(0.5%)。
实施例42
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(12%),导电颗粒-1(70%),热熔胶-1(17.38%),DBPH(0.12%),KH560(0.5%)。
实施例43
一种拥有较好导电性能,粘接性能及耐候性能,并且使用前不需低温保存及具有较强小孔或异形孔填充能力的聚合物基导电胶,其包括下述重量百分比的原料:EAA(7%),导电颗粒-2(75%),热熔胶-2(17.13%),DCP交联剂(0.24%),KH560(0.5%),SS(0.02%),AS(0.08%),UA(0.03%)。
实施例43聚合物基导电胶的制备工艺如下:
(1)将AS、UA和热熔胶-2混合,在此条件下,将热熔胶研磨至D50小于20微米的热熔胶粉末(用300目滤网过筛获得)即可;
(2)聚合物弹性体树脂溶液的制备同实施例1;
(3)将第(2)步中所得聚合物溶液置于塑料烧杯中,加入导电颗粒-1以及第(1)步中所的热熔胶粉,再依次加入交联剂DCP、偶联剂KH 560和表面活性剂SS。其余同
实施例1。
下述对比例1-2和对比例5-11中聚合物基导电胶的制备以及成型方法均同实施例1。
在聚合物基导电胶的制备过程中,针对各对比例中不同聚合物基体需要选取适合该聚合物的特定溶剂或混合溶剂,具体如下表2所示。
表2
对比例3中环氧体系导电胶的的制备方法:
1.通过搅拌机将各原料,包括EP、导电颗粒-2、KH550、固化剂、促进剂和消泡剂混合均匀,混合过程为400rpm预混合30秒,2000rpm混合3分钟,2200rpm脱泡2分钟,2000rpm混合30秒。最终得到混合均匀的胶体。
2.将胶体置于三辊研磨机中,研磨5min,收集研磨后的胶体,即得环氧体系导电胶。
导电胶成型的制备方法同实施例1。
对比例3中导电胶带的成型方法同实施例1。
对比例4中导电胶带为市售商品,可直接按实施例1中的成型方法处理后进行性能测试。
各对比例具体配方如下。
对比例1
以重量百分比计,原料包括:FE(4%),EAA(6%),导电颗粒-4(60%),热熔胶-11(14.82%),PMMA(14.82%),DBPH(0.08%),DCP(0.12%),TAIC(0.15%),Glymo(0.01%)。
对比例2
以重量百分比计,原料包括:FE(8%),EAA(2%),导电颗粒-4(60%),热熔胶-11(14.82%),PMMA(14.82%),DBPH(0.16%),DCP(0.04%),TAIC(0.15%),Glymo(0.01%)。
对比例3(环氧体系)
以重量百分比计,原料包括:EP(20%),导电颗粒-2(70%),KH550(0.5%),固化剂(9.26%),促进剂(0.2%),消泡剂(0.04%)。
对比例4
导电胶带,TATSUTA,CBF300(阿里巴巴)。
对比例5
以重量百分比计,原料包括:EAA(4%),导电颗粒-2(55%),热熔胶-1(40.2%),DBPH(0.15%),DCP(0.15%),KH550(0.5%)。
对比例6
以重量百分比计,原料包括:EAA(28%),导电颗粒-2(60%),热熔胶-1(11.2%),DBPH(0.15%),DCP(0.15%),KH550(0.5%)。
对比例7
以重量百分比计,原料包括:EAA(9.1%),EMA(3.9%),导电颗粒-2(70%),热熔胶-10(16.2%),DBPH(0.3%),KH550(0.5%)。
对比例8
以重量百分比计,原料包括:PE(13%),导电颗粒-2(70%),热熔胶-1(16.2%),DBPH(0.3%),KH550(0.5%)。
对比例9
以重量百分比计,原料包括:TPSiV(13%),导电颗粒-2(70%),热熔胶-1(16.2%),DBPH(0.3%),KH550(0.5%)。
对比例10
以重量百分比计,原料包括:FE(14.45%),EAA(14.45%),导电颗粒-2(70%),DBPH(0.3%),DCP(0.3%),KH550(0.5%)。
对比例11
以重量百分比计,原料包括:FE(4%),EAA(6%),导电颗粒-4(60%),热熔胶-11(14.82%),硅粉(14.82%),DBPH(0.08%),DCP(0.12%),TAIC(0.15%),Glymo(0.01%)。
对比例12
以重量百分比计,原料包括:FE(4%),EAA1(6%),导电颗粒-4(60%),热熔胶-11(14.82%),PMMA(14.82%),DBPH(0.08%),DCP(0.12%),TAIC(0.15%),Glymo(0.01%)。
对比例13
以重量百分比计,原料包括:FE(8%),EAA1(2%),导电颗粒-4(60%),热熔胶-11(14.82%),PMMA(14.82%),DBPH(0.16%),DCP(0.04%),TAIC(0.15%),Glymo(0.01%)。
对比例14
以重量百分比计,原料包括:FE(14.45%),EAA1(14.45%),导电颗粒-2(70%),DBPH(0.3%),DCP(0.3%),KH550(0.5%)。
对比例15
以重量百分比计,原料包括:FE(4%),EAA1(6%),导电颗粒-4(60%),热熔胶-11(14.82%),硅粉(14.82%),DBPH(0.08%),DCP(0.12%),TAIC(0.15%),Glymo(0.01%)。
对比例16
以重量百分比计,原料包括:FE-1(4%),EAA1(6%),导电颗粒-4(60%),热熔胶-11(14.82%),PMMA(14.82%),DBPH(0.08%),DCP(0.12%),TAIC(0.15%),Glymo(0.01%)。
效果实施例1
取实施例1~43制备得到的成型的聚合物基导电胶,测定其粘接性能、灌孔电阻、回流焊后的灌孔电阻及粘接性能、冷热冲击100次后的灌孔电阻,及85℃/85%湿度下500小时后的灌孔电阻,同时肉眼观察其是否有气泡以及脱层现象。
具体测试方法如下:
粘接性能测试:将各实施例制备得到的导电胶粘接在镀镍钢片及覆盖膜之间,样品宽度为1cm。利用拉伸机将覆盖膜在90度角度下剥离。拉伸速度50mm/min。拉伸设备:Instron 5567;
灌孔电阻:各实施例制备得到的导电胶在胶体成型及灌孔完成后,利用两点法在室温下测量灌孔电阻,测试仪器:Keithley 6487;
冷热冲击:测试根据JEDEC标准JESD22-A106B,从-45℃至125℃,温度转换时间15秒,高低温停留时间各5分钟,100个循环。测试设备:东莞市瑞凯环境检测仪器有限公司,R-TS-49(A-D);
湿热老化测试:85℃及湿度85%下老化500小时,测试设备:东莞市瑞凯环境检测仪器有限公司,R-PTH-100S;
回流焊:265℃,10秒(3次);288℃,10秒(3次);测试设备:熔锡炉,白鹤TXD-S 060。
具体数据可见下表3。
表3
效果实施例2
取对比例1-3、对比例5-16制备得到的成型的聚合物基导电胶,以及对比例4中的市售的导电胶带制备得到的成型的聚合物基导电胶,测定其粘接性能及灌孔电阻,回流焊后的灌孔电阻及粘接性能,冷热冲击100次后的灌孔电阻,及85℃/85%湿度下500小时后的灌孔电阻。
测试方法同效果实施例1。
具体数据可见下表4。
表4
效果实施例3
取实施例1、18制备得到的聚合物基导电胶,以及对比例4中的市售的导电胶带,按实施例1的成型方法,测定上述导电胶在不同灌孔尺寸及形状下的灌孔电阻。
测试方法同效果实施例1。
具体数据可见下表5。
表5
效果实施例4流变性能检测
本效果实施例中流变测试(包括弹性模量与粘度的测试)条件如下:
仪器:马尔文旋转流变仪(Gemini 200HR,Bohlin Instrument,UK)
测试温度:70℃、160℃
剪切频率:1Hz
剪切应变:0.5%
本效果实施例中进行流变测试的聚合物基导电胶均为未经成型处理的聚合物基导电胶。
(1)实施例1制备得到的聚合物基导电胶流变性能测试
取实施例1制备得到的聚合物基导电胶分别于70℃、160℃以及160℃条件固化3600s降温到70℃的条件下检测其弹性模量与粘度随时间的变化趋势,可见图1-3。
由图1可知,实施例1中制备得到的聚合物基导电胶在70℃的条件下初始粘度约1.5×104Pa·s,并随着溶剂的挥发,体系的粘度及弹性模量呈现上升的趋势。
由图2可知,由于温度的升高,相比于70℃的条件下,聚合物基导电胶的初始粘度降至约5×102Pa·s,具有较好的流动性。而且在600s内,体系粘度仍保持在较低的程度(小于3×103Pa·s)。
由图2和图3可知,聚合物基导电胶固化3600s后,体系粘度上升至约8×103Pa·s。随后待降温至70℃,胶体粘度约为8.5×104Pa·s,弹性模量约5.3×105Pa。
(2)实施例1、40、41制备得到的聚合物基导电胶流变性能测试
取实施例1、40、41制备得到的聚合物基导电胶分别于160℃、160℃条件固化3600s降温到70℃的条件下检测其弹性模量与粘度随时间的变化趋势,可见图4-5。
图4所示为DCP交联剂占原料组合物的重量百分比分别为0.12wt%(实施例40)、0.24wt%(实施例1)和0.36wt%(实施例41)制备得到的聚合物基导电胶在160℃条件下固化曲线,由图4可知,DCP交联剂对聚合物基导电胶的初始粘度影响不大,随着时间增长,各组别聚合物基导电胶的粘度均有上升,且实施例41制备得到的聚合物基导电胶的粘度与弹性模量上升尤为明显,在600s时粘度分别约为4.4×103Pa·s(实施例40)、3×103Pa·s(实施例1)与1.7×104Pa·s(实施例41)。
图5所示为上述各实施例样品在160℃条件固化3600s降温到70℃后其弹性模量与粘度随时间的变化趋势图。由图5可知,固化3600s后,实施例40与实施例1体系粘度仍保持在105Pa·s以下,而实施例41粘度上升至1×105Pa·s。三组导电胶经160℃固化3600s后降温至70℃,经过400-500s后,体系粘度分别约为3.2×104Pa·s(实施例40)、8.5×104Pa·s(实施例1)与1.4×105Pa·s(实施例41),弹性模量分别为1.4×105Pa、5.3×105Pa与8.7×105Pa。
由以上论述可知,DCP含量对导电胶固化时以及固化后的粘度变化影响非常大,DCP含量为0.24wt%时比较适合。若含量过低,胶体固化后弹性模量较低,可能导致强度不够,若含量过高,胶体在固化的过程中粘度上升过大,可能导致成型困难。
(3)实施例42制备得到的聚合物基导电胶流变性能测试
取实施例42制备得到的聚合物基导电胶分别于70℃、160℃以及160℃条件固化3600s降温到70℃的条件下检测其弹性模量与粘度随时间的变化趋势,可见图6-8。
实施例42中所使用的固化剂为DBPH,由图6可知,实施例42中制备得到的聚合物基导电胶在70℃的条件下初始粘度约8.7×103Pa·s,并随着溶剂的挥发,体系的粘度及弹性模量呈现上升的趋势。与实施例1制备得到的导电胶性能相似。
由图7可知,由于温度的升高,相比于70℃的条件下,聚合物基导电胶的初始粘度较低,约为4×102Pa·s,且在600s内,体系粘度保持在3×103Pa·s以下,具有良好的成型性能。与实施例1制备得到的导电胶性能相似。
由图7和图8可知,聚合物基导电胶固化3600s后,体系粘度上升至7.3×103Pa·s。当温度降至70℃,最终胶体粘度为9×104Pa·s,弹性模量为5.6×105Pa·s。
(4)对比例3制备得到的聚合物基导电胶流变性能测试
取对比例3制备得到的聚合物基导电胶分别于70℃、160℃以及160℃条件固化1800s降温到70℃的条件下检测其弹性模量与粘度随时间的变化趋势,可见图9-11。
图9所示为对比例3制备得到的聚合物基导电胶在70℃条件下的弹性模量与粘度随时间的变化曲线,由于体系中不存在溶剂,所以在发生固化前,体系的粘度与弹性模量几乎无明显变化,粘度保持在约103Pa·s。持续10000s后,体系粘度与弹性模量开始明显上升,说明在70℃下该体系会发生交联反应。
图10所示为对比例3制备得到的聚合物基导电胶在160℃条件下的弹性模量与粘度随时间的变化曲线。由图10可知,对比例3制备得到的聚合物基导电胶在300s内胶体粘度几乎无变化,保持在102Pa·s左右。300s后胶体发生交联反应,体系粘度发生急剧上升,在600s时粘度超过3×104Pa·s,1800s时粘度达到3.2×105Pa·s且仍有上升趋势。
图11所示为对比例3制备得到的聚合物基导电胶在160℃条件下固化1800s后降温至70℃的弹性模量与粘度随时间的变化曲线。如图11所示,降温至70℃400s后,粘度和弹性模量分别为6.2×105Pa·s、3.9×106Pa。
(5)实施例1、实施例42和对比例3制备得到的聚合物基导电胶流变性能比较
取实施例1、实施例42和对比例3制备得到的聚合物基导电胶分别于70℃、160℃条件下检测其弹性模量与粘度随时间的变化趋势,160℃固化趋势图可见图12,具体数据可见表6。
表6
由图7、表6可知,实施例1与实施例42固化曲线趋势一致且数值相近,弹性模量与粘度先较快增加再趋于平缓,且总体粘度保持在较低的水平,在600s内粘度保持在3×103Pa·s。而对比例3固化过程中,由于温度较高,导电胶胶体初始粘度极低,这对于固定成型不利;在约300s后急剧上升,600s内粘度上升至3×104Pa·s,流动性变差;最终粘度比实施例1、42的导电胶高1-2个数量级。一般认为粘度高于9.5×103Pa·s时导电胶的流动将会很缓慢,不利于小孔或异形孔的填充。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这些仅是举例说明,在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此,本发明的保护范围由所附权利要求书限定。
Claims (22)
1.一种聚合物基导电胶的原料组合物,其特征在于,其包括下述组分:聚合物弹性体树脂、导电颗粒、热熔胶粉末、交联剂和偶联剂,所述聚合物弹性体树脂和所述热熔胶粉末的质量比为(4-17):(3-35);
所述聚合物弹性体树脂为乙烯丙烯酸嵌段共聚物、无规共聚聚丙烯树脂、乙烯正丁基丙烯酸共聚物、乙烯辛烯共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、氟硅橡胶弹性体树脂和乙烯己烯共聚物中的一种或多种;
所述热熔胶粉末为聚酰胺树脂、聚酯树脂、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和聚氨酯树脂中的一种或多种;
所述交联剂为过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)乙烷、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯、过氧化双月桂酰、过苯甲酸叔丁酯、过氧化环己酮、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯和过氧化甲乙酮中的一种或多种;所述聚合物弹性体树脂和所述交联剂的重量比为(4-17):(0.16-1);
所述偶联剂为γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ―氨丙基三乙氧基硅烷和戊二酸中的一种或多种;所述聚合物弹性体树脂和所述偶联剂的重量比为(4-17):(0.16-1)。
2.如权利要求1所述的聚合物基导电胶的原料组合物,其特征在于,所述聚合物弹性体树脂为乙烯丙烯酸嵌段共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯辛烯共聚物、乙烯己烯共聚物、无规共聚聚丙烯树脂、氟硅橡胶弹性体树脂、乙烯正丁基丙烯酸共聚物、“乙烯丙烯酸嵌段共聚物和乙烯丙烯酸甲酯共聚物”、“乙烯丙烯酸嵌段共聚物和氟硅橡胶弹性体树脂”、“乙烯丙烯酸嵌段共聚物和乙烯正丁基丙烯酸共聚物”、“乙烯丙烯酸嵌段共聚物和乙烯辛烯共聚物”、“乙烯丙烯酸嵌段共聚物和乙烯正丁基丙烯酸共聚物”、“乙烯丙烯酸嵌段共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物和氟硅橡胶弹性体树脂”、“乙烯丙烯酸嵌段共聚物和无规共聚聚丙烯树脂”、“乙烯丙烯酸甲酯共聚物和乙烯己烯共聚物”、“乙烯丙烯酸甲酯共聚物和乙烯正丁基丙烯酸共聚物”、或、“乙烯丙烯酸嵌段共聚物和乙烯丙烯酸甲酯共聚物”;和/或,所述聚合物弹性体树脂在所述聚合物基导电胶的原料组合物中的重量百分比为4-17%。
3.如权利要求2所述的聚合物基导电胶的原料组合物,其特征在于,所述乙烯丙烯酸嵌段共聚物的酸值为37-225mg KOH/g;所述乙烯丙烯酸嵌段共聚物中丙烯酸的含量为6-15%,百分比是指丙烯酸在所述乙烯丙烯酸嵌段共聚物中的重量百分比;所述无规共聚聚丙烯树脂中乙烯的含量为9-16%,百分比是指乙烯在所述无规共聚聚丙烯树脂中的重量百分比;所述乙烯正丁基丙烯酸共聚物中正丁基丙烯酸的含量为30-35%,百分比是指正丁基丙烯酸在所述乙烯正丁基丙烯酸共聚物中的重量百分比;所述乙烯辛烯共聚物的熔融指数为0.2-30g/10min;所述乙烯丙烯酸甲酯共聚物中丙烯酸甲酯的含量为18-24%,百分比是指丙烯酸甲酯在所述乙烯丙烯酸甲酯共聚物中的重量百分比;所述氟硅橡胶弹性体树脂为γ-三氟丙基甲基聚硅氧烷;所述乙烯己烯共聚物的熔融指数为1.1-17g/10min;
和/或,所述聚合物弹性体树脂在所述聚合物基导电胶的原料组合物中的重量百分比为4.47%、7.00%、8.00%、9.00%、11.47%、12.00%、13.00%、14.47%、16.50%或17.00%。
4.如权利要求3所述的聚合物基导电胶的原料组合物,其特征在于,所述乙烯丙烯酸嵌段共聚物中丙烯酸的含量为15%;所述无规共聚聚丙烯树脂中乙烯的含量为16%;所述乙烯正丁基丙烯酸共聚物中正丁基丙烯酸的含量为32.5%;所述乙烯辛烯共聚物的熔融指数为30g/10min;所述乙烯丙烯酸甲酯共聚物中丙烯酸甲酯的含量为24%;所述乙烯己烯共聚物的熔融指数为17g/10min。
5.如权利要求1-4中任一项所述的聚合物基导电胶的原料组合物,其特征在于,所述热熔胶为聚酰胺树脂、聚酯树脂、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物或聚氨酯树脂;
和/或,所述热熔胶粉末为D50小于30微米的粉末;
和/或,所述聚合物弹性体树脂与所述热熔胶粉末的质量比为(4.47:34.88)-(16.5:3);
和/或,所述导电颗粒为金属颗粒、非金属颗粒和表面涂覆金属层的颗粒中的一种或多种;
和/或,所述聚合物弹性体树脂和所述导电颗粒的重量比为(4-17):(40-85)。
6.如权利要求5所述的聚合物基导电胶的原料组合物,其特征在于,所述热熔胶粉末为D50小于20微米的粉末;
和/或,所述热熔胶粉末在所述聚合物基导电胶的原料组合物中的重量百分比为3-35%;
和/或,所述金属颗粒为金、银、铜、铝、锡、锌、钛、铋、钨和铅中的一种或多种;所述非金属颗粒为碳纳米管和/或石墨烯;所述表面涂覆金属层的颗粒中,用于涂覆颗粒表面的金属为金、银和镍中的一种或多种;所述表面涂覆金属层的颗粒为银包铜颗粒、银包玻璃颗粒、银包聚苯乙烯颗粒和镍包铜颗粒中的一种或多种;所述银包铜颗粒中银含量为10-15wt.%,wt.%是指所述表面涂覆金属层的颗粒中银含量的重量百分比;
和/或,所述聚合物弹性体树脂和所述导电颗粒的重量比为12.00:70.00、17.00:65.00、7.00:75.00、8.00:80.00、9.00:70.00、4.47:60.00、11.47:60.00、14.47:70.00、11.47:80.00、16.50:79.00或13.00:70.00。
7.如权利要求5所述的聚合物基导电胶的原料组合物,其特征在于,所述热熔胶粉末为D50小于10微米的粉末;
和/或,所述热熔胶粉末在所述聚合物基导电胶的原料组合物中的重量百分比为3.00%、7.79%、11.26%、14.73%、16.20%、17.13%、17.14%、17.26%、17.38%、20.26%、27.79%或34.88%;
和/或,所述表面涂覆金属层的颗粒为银包铜颗粒;
和/或,所述导电颗粒在所述聚合物基导电胶的原料组合物中的重量百分比为40-85%。
8.如权利要求5所述的聚合物基导电胶的原料组合物,其特征在于,所述导电颗粒在所述聚合物基导电胶的原料组合物中的重量百分比为50%-80%。
9.如权利要求5所述的聚合物基导电胶的原料组合物,其特征在于,所述导电颗粒在所述聚合物基导电胶的原料组合物中的重量百分比为60%、65%、70%、75%、79%或80%。
10.如权利要求1所述的聚合物基导电胶的原料组合物,其特征在于,所述聚合物基导电胶的原料组合物中还包括表面活性剂、无机填料和抗静电剂中的一种或多种;
所述交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化氢二异丙苯、或、“过氧化二异丙苯和过氧化氢二异丙苯”;
所述聚合物弹性体树脂和所述交联剂的重量比为4.47:0.15、7.00:0.24、8.00:0.24、9.00:0.24、11.47:0.24、12.00:0.24、13.00:0.24、13.00:0.30、17.00:0.24、16.50:1.00、13.00:0.30、14.47:0.30、12.00:0.12、12.00:0.36或13.00:0.36;所述偶联剂为KH560、KH550或GA;
所述聚合物弹性体树脂和所述偶联剂的重量比为4.47:0.50、7.00:0.50、8.00:0.50、9.00:0.50、11.47:0.50、13.00:0.50、12.00:0.50、14.47:0.50、16.50:0.50或17.00:0.50。
11.如权利要求10所述的聚合物基导电胶的原料组合物,其特征在于,所述交联剂在所述聚合物基导电胶原料组合物中的重量百分比为0.12-1.0%;
所述偶联剂在所述聚合物基导电胶的原料组合物中的重量百分比为0.50%;
所述表面活性剂为阳离子表面活性剂;所述阳离子表面活性剂的亲油基团为碳10至碳18的烷基链;所述阳离子表面活性剂的阴离子基团为溴、碘或氯;所述表面活性剂为氟碳离子表面活性剂;
所述聚合物弹性体树脂和所述表面活性剂的重量比为(4-17):(0.01-0.05);
所述无机填料为气相二氧化硅,所述气相二氧化硅的粒径为7-200nm;
所述聚合物弹性体树脂和所述无机填料的重量比为(4-17):(0.05-0.15);
所述抗静电剂为阳离子型抗静电剂、阴离子型抗静电剂和非离子型抗静电剂;
所述聚合物弹性体树脂和所述抗静电剂的重量比为(4-17):(0.01-0.05)。
12.如权利要求10所述的聚合物基导电胶的原料组合物,其特征在于,所述交联剂在所述聚合物基导电胶原料组合物中的重量百分比为0.12%、0.15%、0.24%、0.30%、0.36%或1.0%;
所述表面活性剂为胺盐型阳离子表面活性剂和/或季铵盐型阳离子表面活性剂;
所述表面活性剂剂在所述聚合物基导电胶的原料组合物中的重量百分比为0.01-0.05%;
所述无机填料在所述聚合物基导电胶的原料组合物中的重量百分比为0.05-0.15%;
所述抗静电剂在所述聚合物基导电胶的原料组合物中的重量百分比为0.01-0.05%。
13.如权利要求1所述的聚合物基导电胶的原料组合物,其特征在于,所述聚合物弹性体树脂为4.47-17%EAA、12-13%FVMQ、12%POE、12%EH、12%CoPP、12.00%EBA、12.00%EMA、“6.00%EAA和6%EMA”、“6.00%EAA和6%FVMQ”、“9.60%EAA和2.40%FVMQ”、“6.00%EAA和6%EBA”、“6.00%EAA和6%POE”、“9.00%EAA和3%CoPP”、“6.00%EMA和6%EH”、“6.00%EMA和6%EBA”、“6.00%EAA和6.00%CoPP”、“10.40%EAA和2.60%EMA”、“2.60%EAA和10.40%EMA”、“9.10%EAA和3.90%EMA”、“3.90%EAA和9.10%EMA”、或、“5.60%EAA、2.40%FVMQ和4.00%EMA”,百分比是指在所述聚合物基导电胶的原料组合物中的重量百分比;
和/或,所述热熔胶为3.00-34.88%聚酯树脂、16.20-20.26%聚氨酯树脂、17.26%聚酰胺树脂、17.26%乙烯乙酸乙烯酯共聚物、17.26%苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、17.26%苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物或17.26%苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物;
和/或,所述导电颗粒为65.00-70.00%银含量11wt.%的银包铜颗粒、60.00-80.00%银含量10wt.%的银包铜颗粒、“35.00%银含量11wt.%的银包铜颗粒和35.00%银含量10wt.%的银包铜颗粒”、69.50%银含量11wt.%的银包铜颗粒和0.50%碳纳米管、或、“34.80%银含量11wt.%的银包铜颗粒、34.80%银含量10wt.%的银包铜颗粒和0.40%碳纳米管”。
14.如权利要求1-4和10-13中任一项所述的聚合物基导电胶的原料组合物,其特征在于,所述聚合物弹性体树脂和所述热熔胶粉末为:“12.00%EAA和17.26%聚酯树脂”、“17.00%EAA和17.26%聚酯树脂”、“7.00%EAA和17.26%聚酯树脂”、“8.00%EAA和11.26%聚酯树脂”、“9.00%EAA和20.26%聚氨酯树脂”、“6.00%EAA、6%EMA和17.26%聚氨酯树脂”、“6.00%EAA、6%FVMQ和17.26%聚氨酯树脂”、“9.60%EAA、2.40%FVMQ和17.26%聚酰胺树脂”、“6.00%EAA、6%EBA和17.26%聚酰胺树脂”、“6.00%EAA、6%EBA和17.26%聚酰胺树脂”、“12.00%EVA和17.26%乙烯乙酸乙烯酯共聚物”、“12.00%EBA和17.26%乙烯乙酸乙烯酯共聚物”、“12.00%EMA和17.26%苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物”、“6.00%EAA、6%POE和17.26%苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物”、“6.00%EAA、6%EBA和17.26%苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物”、“5.60%EAA、2.40%FVMQ、4.00%EMA和17.26%苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物”、“9.60%EAA、2.40%FVMQ、和17.26%苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物”、“12%FVMQ和17.26%聚酯树脂”、“12%POE和17.26%聚酯树脂”、“12%EH和17.26%聚酯树脂”、“12%CoPP和17.26%聚酯树脂”、“6.00%EAA、6.00%CoPP、和17.26%聚酯树脂”、“9.00%EAA、3%CoPP和17.14%聚酯树脂”、“6.00%EMA、6%EH和17.26%聚酯树脂”、“6.00%EMA、6%EH和17.26%聚酯树脂”、“12.00%EBA和17.26%聚酯树脂”、“6.00%EMA、6%EBA和17.26%聚酯树脂”、“4.47%EAA和34.88%聚酯树脂”、“11.47%EAA和27.79%聚酯树脂”、“14.47%EAA和14.73%聚酯树脂”、“11.47%EAA和7.79%聚酯树脂”、“16.50%EAA和3.00%聚酯树脂”、“13.00%EAA和16.20%聚酯树脂”、“10.40%EAA、2.60%EMA和16.20%聚氨酯树脂”、“2.60%EAA、10.40%EMA和16.20%聚氨酯树脂”、“9.10%EAA、3.90%EMA和16.20%聚氨酯树脂”、“3.90%EAA、9.10%EMA和16.20%聚氨酯树脂”、“13%FVMQ和16.20%聚氨酯树脂”、“12.00%EAA和17.38%聚酯树脂”、“12.00%EAA和17.14%聚酯树脂”、“12.00%EAA和17.38%聚酯树脂”、或、“12.00%EAA和17.13%聚酯树脂”,百分比是指在所述聚合物基导电胶的原料组合物中的重量百分比;
和/或,当所述聚合物基导电胶的原料组合物包括交联剂和偶联剂时,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:聚合物弹性体树脂4-17%,银包铜粉50-85%,热熔胶粉3-35%,交联剂0.16-1%,偶联剂0.3-7%,百分比是在所述原料组合物中的重量百分比;
和/或,当所述聚合物基导电胶的原料组合物包括交联剂、偶联剂、表面活性剂、无机填料和抗静电剂时,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:聚合物弹性体树脂4-17%,导电颗粒50-85%,热熔胶粉3-35%,交联剂0.16-1%,偶联剂0.3-7%,表面活性剂0.01-0.05%,无机填料0.05-0.15%,抗静电剂0.01-0.05%,百分比是在所述原料组合物中的重量百分比。
15.如权利要求5中所述的聚合物基导电胶的原料组合物,其特征在于,所述聚合物弹性体树脂和所述热熔胶粉末为:“12.00%EAA和17.26%聚酯树脂”、“17.00%EAA和17.26%聚酯树脂”、“7.00%EAA和17.26%聚酯树脂”、“8.00%EAA和11.26%聚酯树脂”、“9.00%EAA和20.26%聚氨酯树脂”、“6.00%EAA、6%EMA和17.26%聚氨酯树脂”、“6.00%EAA、6%FVMQ和17.26%聚氨酯树脂”、“9.60%EAA、2.40%FVMQ和17.26%聚酰胺树脂”、“6.00%EAA、6%EBA和17.26%聚酰胺树脂”、“6.00%EAA、6%EBA和17.26%聚酰胺树脂”、“12.00%EVA和17.26%乙烯乙酸乙烯酯共聚物”、“12.00%EBA和17.26%乙烯乙酸乙烯酯共聚物”、“12.00%EMA和17.26%苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物”、“6.00%EAA、6%POE和17.26%苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物”、“6.00%EAA、6%EBA和17.26%苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物”、“5.60%EAA、2.40%FVMQ、4.00%EMA和17.26%苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物”、“9.60%EAA、2.40%FVMQ、和17.26%苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物”、“12%FVMQ和17.26%聚酯树脂”、“12%POE和17.26%聚酯树脂”、“12%EH和17.26%聚酯树脂”、“12%CoPP和17.26%聚酯树脂”、“6.00%EAA、6.00%CoPP、和17.26%聚酯树脂”、“9.00%EAA、3%CoPP和17.14%聚酯树脂”、“6.00%EMA、6%EH和17.26%聚酯树脂”、“6.00%EMA、6%EH和17.26%聚酯树脂”、“12.00%EBA和17.26%聚酯树脂”、“6.00%EMA、6%EBA和17.26%聚酯树脂”、“4.47%EAA和34.88%聚酯树脂”、“11.47%EAA和27.79%聚酯树脂”、“14.47%EAA和14.73%聚酯树脂”、“11.47%EAA和7.79%聚酯树脂”、“16.50%EAA和3.00%聚酯树脂”、“13.00%EAA和16.20%聚酯树脂”、“10.40%EAA、2.60%EMA和16.20%聚氨酯树脂”、“2.60%EAA、10.40%EMA和16.20%聚氨酯树脂”、“9.10%EAA、3.90%EMA和16.20%聚氨酯树脂”、“3.90%EAA、9.10%EMA和16.20%聚氨酯树脂”、“13%FVMQ和16.20%聚氨酯树脂”、“12.00%EAA和17.38%聚酯树脂”、“12.00%EAA和17.14%聚酯树脂”、“12.00%EAA和17.38%聚酯树脂”、或、“12.00%EAA和17.13%聚酯树脂”,百分比是指在所述聚合物基导电胶的原料组合物中的重量百分比;
和/或,当所述聚合物基导电胶的原料组合物包括交联剂和偶联剂时,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:聚合物弹性体树脂4-17%,银包铜粉50-85%,热熔胶粉3-35%,交联剂0.16-1%,偶联剂0.3-7%,百分比是在所述原料组合物中的重量百分比;
和/或,当所述聚合物基导电胶的原料组合物包括交联剂、偶联剂、表面活性剂、无机填料和抗静电剂时,所述聚合物基导电胶的原料组合物包括下述重量百分比的组分:聚合物弹性体树脂4-17%,导电颗粒50-85%,热熔胶粉3-35%,交联剂0.16-1%,偶联剂0.3-7%,表面活性剂0.01-0.05%,无机填料0.05-0.15%,抗静电剂0.01-0.05%,百分比是在所述原料组合物中的重量百分比。
16.一种采用如权利要求1-15中任一项所述的聚合物基导电胶的原料组合物制备聚合物基导电胶的制备方法,其特征在于,在所述交联剂和所述偶联剂存在的条件下,将所述聚合物弹性体树脂、所述导电颗粒和所述热熔胶粉末经研磨共混,即可。
17.如权利要求16所述的聚合物基导电胶的原料组合物制备聚合物基导电胶的制备方法,其特征在于,所述研磨共混的工艺包括下述步骤:
(1)将聚合物弹性体树脂溶液、导电颗粒和热熔胶粉末经第一次混合,得混合物A;所述聚合物弹性体树脂溶液是由聚合物弹性体树脂和溶剂混合后所得;
(2)将交联剂和步骤(1)中所述混合物A经第二次混合,得混合物B,经研磨,即可;
当所述原料组合物中还包括偶联剂时,将所述交联剂、偶联剂和步骤(1)中所述混合物A经第二次混合,得混合物C,即可;
当所述原料组合物中还包括无机填料和/或抗静电剂时,在所述热熔胶粉末的制备过程中,将“所述无机填料和/或所述抗静电剂”和所述热熔胶粉末混合,得混合物A’;再和所述聚合物弹性体树脂溶液、所述导电颗粒混合经所述第一次混合得混合物A。
18.如权利要求17所述的聚合物基导电胶的原料组合物制备聚合物基导电胶的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述溶剂为二异丁基酮、甲基异丁基酮、环己酮、异甲基丙酮、乙酸乙酯和乙酸异丁酯中的一种或多种;所述聚合物弹性体树脂与所述溶剂的质量比为1:2;
步骤(1)中,所述聚合物弹性体树脂和溶剂混合的温度为40-80℃水浴温度;所述聚合物弹性体树脂和溶剂混合的时间为2h;在所述聚合物弹性体树脂溶解于所述溶剂后,再于室温下经搅拌,得到聚合物弹性体树脂溶液,即可;所述搅拌的时间为3h;
步骤(2),所述第二次混合可包括预混合、混合、脱泡和再次混合的步骤;所述第二次混合中的预混合的转速为350-450rmp;所述第二次混合中的预混合的时间为15-45秒;所述第二次混合中的混合的转速为1800-2200rmp;所述第二次混合中的混合的时间为1-3分钟;所述第二次混合中的脱泡的转速为2000-2500rmp;所述第二次混合中的脱泡的时间为1-3分钟;所述第二次混合中的再次混合的转速为1800-2200rmp;所述第二次混合中的再次混合的时间为15-45秒;步骤(2)中,将所述混合物B或混合物C置于研磨机中研磨;所述研磨机为三辊研磨机;所述研磨的时间为4-6分钟。
19.如权利要求17所述的聚合物基导电胶的原料组合物制备聚合物基导电胶的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述溶剂为二异丁基酮、环己酮、异甲基丙酮、乙酸乙酯、乙酸异丁酯、或、“甲基异丁基酮与二异丁基酮”;所述“甲基异丁基酮与二异丁基酮”中,甲基异丁基酮与二异丁基酮的质量比为5:5。
20.一种如权利要求16-19中任一项所述的制备方法制得的聚合物基导电胶。
21.一种如权利要求20所述的聚合物基导电胶作为粘接胶的应用。
22.一种包含如权利要求20所述的聚合物基导电胶的电子元件。
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