CN112126375A - 导电粒子及其制备方法、粘合剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种导电粒子及其制备方法、粘合剂及其应用。该导电粒子包括芯体、导电碳层和导电高分子层，导电碳层覆盖于芯体上，导电高分子层设置于导电碳层上。上述导电粒子的电导率较高。

Description

导电粒子及其制备方法、粘合剂及其应用
技术领域
本发明涉及导电材料技术领域，特别是涉及一种导电粒子及其制备方法、粘合剂及其应用。
背景技术
Sealant(边框胶)能够将TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)基板和CF(color filter，彩色滤光片)基板粘接，以封闭液晶且防止水汽进入。为了使CF基板上的公共电极(ITO电极，即氧化铟锡电极)与TFT基板上的公共电极连通，还需要在sealant内掺入导电粒子。一般地，通过转印点滴注银胶方式实现公共电极的连通，即以银为导电粒子。然而，银离子在湿气下存在迁移现象，影响银胶的电导率。一些研究通过在树脂球表面包裹一层镍和金来得到导电粒子。此种设置的导电粒子能够避免因银离子在湿气下迁移而影响电导率，但是其电导率仍然较低，不能满足实际需求。
发明内容
基于此，有必要提供一种电导率较高的导电粒子。
此外，还提供一种导电粒子的制备方法、粘合剂及其应用。
一种导电粒子，包括：
芯体；
导电碳层，覆盖于所述芯体上；及
导电高分子层，设置于所述导电碳层上。
上述导电粒子包括芯体、导电碳层和导电高分子层，导电碳层覆盖于芯体上，导电高分子层设置于导电碳层上，导电碳材料和导电高分子均具有较高的电导率，导电碳层和导电高分子层的设置能够避免因银离子在湿气下迁移而影响电导率，使得导电粒子具有较高的电导率。
在其中一个实施例中，所述导电碳层的材料具有羧基，所述羧基能够与所述导电高分子层的材料形成化学键。
在其中一个实施例中，所述导电高分子层的材料具有氨基，且所述氨基与所述羧基形成酰胺酯结构；
或者，所述导电高分子层的材料具有羟基，所述羟基与所述羧基形成酯基结构。
或者，所述导电高分子层的材料是含有能与所述羧基形成键结结构的物质。
在其中一个实施例中，所述芯体包括实心基体及包覆于所述实心基体的多孔层，所述导电碳层至少部分收容于所述多孔层内。
在其中一个实施例中，所述实心基体为二氧化硅球、二氧化钛球或聚苯乙烯球；
及/或，所述多孔层为多孔二氧化硅层；
所述多孔层的厚度为20nm～200nm；
及/或，所述多孔层的孔径为10nm～100nm。
在其中一个实施例中，所述导电碳层为多孔结构；
及/或，所述导电高分子层的材料为导电高分子，所述导电高分子选自聚苯胺及聚吡咯中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述导电碳层的材料为纳米碳材料；
及/或，所述导电高分子层的材料为导电高分子，所述导电高分子为纳米线。
在其中一个实施例中，所述芯体的外径为0.2μm～2μm；
及/或，所述导电高分子层的厚度为0.1μm～0.5μm；
及/或，所述导电粒子的粒径为0.5μm～2μm。
一种导电粒子的制备方法，包括如下步骤：
在芯体上形成导电碳层；
在所述导电碳层上形成导电高分子层，得到导电粒子。
在其中一个实施例中，所述在芯体上形成导电碳层的步骤包括：
将所述芯体与碳源混合，经固化，得到固化物；及
将所述固化物碳化，形成所述导电碳层。
在其中一个实施例中，所述碳源选自乙醇酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯及聚脲树脂中的至少一种；
及/或，所述芯体与所述碳源的质量比为10：(0.1～0.9)。
在其中一个实施例中，所述将所述芯体与碳源混合，经固化，得到固化物的步骤之前，还包括制备所述芯体的步骤：以造孔剂、正硅酸乙酯和水为原料，采用溶胶凝胶法在实心基体上形成多孔层，得到所述芯体。
在其中一个实施例中，所述将所述固化物碳化，形成所述导电碳层的步骤之后还包括：对碳化形成的碳化物进行酸化处理，以使所述导电碳层上形成羧基。
在其中一个实施例中，所述在所述导电碳层上形成导电高分子层，得到导电粒子的步骤包括：
将酸化处理后的所述碳化物、强酸、单体、引发剂混合并反应，以在所述导电碳层上形成所述导电高分子层，且使所述羧基与所述导电高分子层的材料形成化学键，得到所述导电粒子，所述强酸为H2SO4或HClO4，所述单体选自苯胺及吡咯中的至少一种，所述引发剂为过硫酸盐。
在其中一个实施例中，所述在所述导电碳层上形成导电高分子层，得到导电粒子的步骤包括：
将所述引发剂溶于所述强酸中，得到引发液；
将酸化处理后的所述碳化物分散于所述强酸中，加入所述单体混匀，得到分散物；及
向所述分散物中加入所述引发液，于0℃～5℃下进行聚合反应，得到所述导电粒子。
一种粘合剂，包括导电物，所述导电物选自上述导电粒子的制备方法制备得到的导电粒子中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述粘合剂为导电异方胶或者边框胶。
在其中一个实施例中，以质量份数计，所述粘合剂包括5份～20份的所述导电物、40份～70份的树脂和10份～25份的固化剂。
在其中一个实施例中，以质量份数计，所述粘合剂还包括1份～3份的流平剂、0.5份～2份的消泡剂及5份～20份的填料中的至少一种。
上述粘合剂在制备电子产品中的应用。
附图说明
图1为一实施方式的导电粒子的结构示意图；
图2为图1所示的导电粒子的制备流程示意图；
图3为一实施方式的电子产品的结构示意图；
图4为实施例1的碳化物的扫描电镜图；
图5为实施例1的导电粒子的扫描电镜图；
图6为实施例1导电碳层和导电高分子层形成酰胺酯结构的红外光谱图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1所示，一实施方式的导电粒子100具有较高的电导率，能够用于制备导电异方胶(ACF胶，Anisotropic Conductive Film)或者Sealant胶。具体地，该导电粒子100包括芯体110、导电碳层120和导电高分子层130，导电碳层120覆盖于芯体110上，导电高分子层130设置于导电碳层120上。
导电碳层120和导电高分子层130均具有较高的电导率，导电碳层120和导电高分子层130的设置使得导电粒子100具有较高的电导率。
在其中一个实施例中，芯体110的材料为二氧化硅。进一步地，芯体110为二氧化硅球。需要说明的是，芯体110的材料不限于为二氧化硅，还可以为其他材料，例如可以为二氧化钛或者聚苯乙烯。
在其中一个实施例中，芯体110包括实心基体112及包覆于实心基体112的多孔层114。导电碳层120至少部分收容于多孔层114中。通过设置实心基体112和多孔层114，使得能够通过实心基体112以增加复合芯体的强度，提高导电粒子100的抗压强度，并且通过使导电碳层120至少部分收容于多孔层114中，能够使导电碳层120与芯体110结合地更加牢固，保证导电粒子100的稳定性。
在其中一个实施例中，实心基体112的材料为二氧化硅。多孔层114的材料为二氧化硅。需要说明的是，实心基体112的材料不限于为二氧化硅，也可以为其他的材料，例如可以为二氧化钛或聚苯乙烯。需要说明的是，多孔层114的材料不限于为二氧化硅，还可以为其他材料，例如可以为二氧化钛或聚苯乙烯。进一步地，实心基体112为二氧化硅球、二氧化钛球或聚苯乙烯球。
具体地，实心基体112为二氧化硅球。多孔层114为多孔二氧化硅层。此种设置能够提高导电粒子100的机械强度。更具体地，实心基体112含有羟基。多孔层114含有羟基。
在其中一个实施例中，多孔层114的厚度为20nm～200nm。此种设置，能够保证芯体100的机械强度，增加导电碳层120的载量。
在其中一个实施例中，多孔层114的孔径为10nm～100nm。此种设置，能够保证芯体100的机械强度，增加导电碳层120的载量。
在其中一个实施例中，芯体110的外径为0.2μm～2μm。一般地，导电粒子100的粒径较大，表面接触点少，会降低每个电极的粒子数，容易引起相邻电极的导电粒子100接触而短路，同时，较大的粒径使得需要更多的导电粒子100添加量来增加电导率，导致材料成本增加。此种设置，使能够控制导电粒子100的粒径，使得导电粒子100易于分散，避免相邻电极接触而短路，使用少量导电粒子100就能够获得较高的电导率，材料成本较低。
由于每个碳原子连接有另外三个碳原子，排列方式呈蜂巢式的多个六边形。由于每个碳原子均会放出一个电子，这些电子能够自由移动，使得碳材料具有导电性，同时，碳材料的价格便宜，化学性质稳定，相对密度小，分散性好等，能够得到稳定性较好、相对密度较低的导电粒子100。
在其中一个实施例中，导电碳层120至少部分收容于多孔层114内。在图示实施例中，导电碳层120包覆于多孔层114，且部分收容于多孔层114内。此种设置，使得无需填充树脂即可将导电碳层120与芯体110连接，并且导电碳层120收容于多孔层114内使得导电碳层120与芯体110连接的更加稳固，保证导电粒子100的稳定性。
在其中一个实施例中，导电碳层120为多孔结构。此种设置，能够增加导电碳层120的比表面积，使得导电高分子层130中的材料能够收容于导电碳层120的多孔中，以使导电高分子层130与导电碳层120更牢固地结合，且使导电碳层能够结合更多的导电高分子层130的材料，增加导电粒子100的稳定性和导电率。进一步地，导电碳层120的孔径为20nm～100nm。此种设置既能够保证芯体110上导电碳层120的装载量，又能够使更多的导电高分子层130的材料收容于导电碳层120的多孔中。
在其中一个实施例中，导电碳层120的材料为纳米碳材料。普通的碳材料由于导电率较低，加工困难，易氧化等问题，严重限制了碳材料的使用。而纳米碳材料是指分散相尺度至少有一维小于100nm的碳材料，能够通过将碳材料进行纳米化而得到。纳米碳材料具有较高的电导率，能够进一步提高导电粒子100的电导率。
在其中一个实施例中，导电碳层120的材料为纳米碳球或碳纳米管。进一步地，导电碳层120的材料为多孔纳米碳球。多孔纳米碳球具有较高的电导率，能够增加导电碳层120的比表面积。
导电高分子是由具有共扼π-键的高分子经化学或电化学“掺杂”使其由绝缘体转变为导体的一类高分子材料。导电高分子具有很高的电导率，同时其表面的化学基团能够与有机材料具有较好的相容。其中，有机材料为环氧树脂或丙烯酸树脂等。
在其中一个实施例中，导电碳层120含有羧基，羧基能够与导电高分子层130的材料形成化学键。此种设置，使得导电高分子层130与导电碳层120能够更加牢固地连接，以增加导电粒子100的稳定性。进一步地，导电高分子层130含有氨基，氨基与羧基形成酰胺酯结构。需要说明的是，导电高分子层130不限于通过氨基与羧基形成酰胺酯结构，导电高分子层130还可以含有羟基，羟基与羧基形成酯基结构。
在其中一个实施例中，导电高分子层130的材料为导电高分子，导电高分子选自聚苯胺及聚吡咯中的至少一种。此种设置，使得导电高分子层130含有氨基，以能够通过氨基与羧基形成酰胺酯结构而连接导电高分子层130与导电碳层120，增加导电粒子100的稳定性。
在其中一个实施例中，导电高分子层130的材料为导电高分子，导电高分子为纳米线。纳米线具有较高的电导率、较强的机械强度和较好的韧度，有利于提高导电粒子100的电导率、机械强度和韧度。进一步地，导电高分子层130的材料选自聚苯胺纳米线及聚吡咯纳米线中的至少一种。
在其中一个实施例中，导电高分子层130的厚度为0.1μm～0.5μm。此种设置，使得导电粒子100具有较小的粒径，且能够保证导电粒子100的电导率。
在其中一个实施例中，导电粒子100的粒径为0.5μm～2μm。此种设置使得导电粒子100易于分散，电导率较高。
上述导电粒子100包括芯体110、导电碳层120和导电高分子层130，导电碳层120覆盖于芯体110上，导电高分子层130设置于导电碳层120上，导电碳材料和导电高分子均具有较高的电导率，导电碳层120和导电高分子层130的设置使得导电粒子100具有较高的电导率。
一般地，以银导电胶作为sealant，银离子在湿气下存在迁移现象，影响电导率，而且导电银胶在制作中需要大量使用银，导致材料成本较高。一些研究使用含有Ni/Au的sealant，材料成本有所降低，但是Au是贵金属，价格非常昂贵，成本仍然很高，并且此种sealant的电导率相对于导电银胶也有所降低。上述实施方式的导电粒子100，采用导电碳材料和导电高分子为导电材料，导电碳材料的价格便宜有利于降低导电粒子100的材料成本，导电碳材料的化学稳定性较高，且导电高分子层130与活性基团通过化学键连接，能够提高导电粒子100的稳定性，使得上述导电粒子100能够用于制备sealant和ACF胶。
进一步地，导电粒子的抗压强度过大不易压破，影响需要采用导电粒子电连接的电子产品的电连接，导电粒子的抗压强度过小，影响采用导电粒子电连接的电子产品的使用寿命，不能满足实际的需求。一般地，导电粒子的抗压强度在70MPa～100MPa时为最佳值。上述导电粒子100通过设置实心基体112和多孔层114，导电碳层120至少部分收容于多孔层114中，使得无需填充树脂即可将导电碳层120与芯体110连接，还能够通过实心基体112以增加导电粒子100的强度，提高导电粒子100的抗压强度。再者，将导电粒子100制成sealant或ACF胶等粘合剂时，需要将导电粒子100与有机材料混合。常用的导电粒子100与有机材料的相容性较差，造成粘合剂的粘结效果和包覆效果较差。上述实施方式的导电粒子100通过在导电碳层120上设置导电高分子层130，导电高分子与有机材料的相容性较好，使得导电粒子100能够与有机材料较好地相容，保证粘合剂的粘接效果和包覆效果。
进一步地，常用的导电粒子100的粒径较大，表面接触点少，会降低每个电极的粒子数，容易引起相邻电极接触而短路，同时，较大的粒径使得需要更多的导电粒子100来粘合剂的电导率，从而会进一步增加材料成本。上述实施方式的导电粒子100能够通过控制芯体110的外径、导电碳层120的厚度和导电高分子层130的厚度，以控制导电粒子100的粒径。因此，能够将导电粒子100的粒径控制在较小范围，以避免相邻电极接触而短路，使用少量导电粒子100就能够获得较高的电导率，材料成本较低，并且较小的粒径有利于提高导电粒子100的分散性，使得导电粒子100能够与有机材料较好地相容。
最后，上述实施方式的导电粒子100兼具导电碳材料和导电高分子的特性，具有较好的化学稳定性、强度高、材料成本低，并且导电碳材料和导电高分子的相对密度小，使得导电粒子100的相对密度较小，能够应用在显示面板中以增加显示面板的竞争力。
请再次参阅图1，此外，还提供一实施方式的导电粒子100的制备方法，能够制备具有较高电导率的导电粒子100。具体地，该导电粒子100的制备方法包括如下步骤S110～S120：
S110、在芯体110上形成导电碳层120。
在其中一个实施例中，芯体110的材料为二氧化硅。进一步地，芯体110为二氧化硅球。需要说明的是，芯体110的材料不限于为二氧化硅，还可以为其他材料，例如可以为二氧化钛或者聚苯乙烯。
在其中一个实施例中，芯体110包括实心基体112及包覆于实心基体112的多孔层114。导电碳层120至少部分收容于多孔层114中。通过设置实心基体112和多孔层114，使得能够通过实心基体112以增加复合芯体的强度，提高导电粒子100的抗压强度，并且通过使导电碳层120至少部分收容于多孔层114中，能够使导电碳层120与芯体110结合地更加牢固，保证导电粒子100的稳定性。
在其中一个实施例中，实心基体112的材料为二氧化硅。多孔层114的材料为二氧化硅。需要说明的是，实心基体112的材料不限于为二氧化硅，也可以为其他的材料，例如可以为二氧化钛或聚苯乙烯。需要说明的是，多孔层114的材料不限于为二氧化硅，还可以为其他材料，例如可以为二氧化钛或聚苯乙烯。进一步地，实心基体112为二氧化硅球、二氧化钛球或聚苯乙烯球。
具体地，实心基体112为二氧化硅球。多孔层114为多孔二氧化硅层。此种设置能够提高导电粒子100的机械强度。更具体地，实心基体112含有羟基。多孔层114含有羟基。
在其中一个实施例中，多孔层114的厚度为20nm～200nm。此种设置，能够保证芯体100的机械强度，增加导电碳层120的载量。
在其中一个实施例中，多孔层114的孔径为10nm～100nm。此种设置，能够保证芯体100的机械强度，增加导电碳层120的载量。
在其中一个实施例中，芯体110的外径为0.2μm～2μm。一般地，导电粒子100的粒径较大，表面接触点少，会降低每个电极的粒子数，容易引起相邻电极的导电粒子100接触而短路，同时，较大的粒径使得需要更多的导电粒子100添加量来增加电导率，导致材料成本增加。此种设置，使能够控制导电粒子100的粒径，使得导电粒子100易于分散，避免相邻电极接触而短路，使用少量导电粒子100就能够获得较高的电导率，材料成本较低。
由于每个碳原子连接有另外三个碳原子，排列方式呈蜂巢式的多个六边形。由于每个碳原子均会放出一个电子，这些电子能够自由移动，使得碳材料具有导电性，同时，碳材料的价格便宜，化学性质稳定，相对密度小，分散性好等，能够得到稳定性较好、相对密度较低的导电粒子100。
在其中一个实施例中，导电碳层120至少部分收容于多孔层114内。在图示实施例中，导电碳层120包覆于多孔层114，且部分收容于多孔层114内。此种设置，使得无需填充树脂即可将导电碳层120与芯体110连接，并且导电碳层120收容于多孔层114内使得导电碳层120与芯体110连接的更加稳固，保证导电粒子100的稳定性。
在其中一个实施例中，导电碳层120为多孔结构。此种设置，能够增加导电碳层120的比表面积，使得导电高分子层130中的材料能够收容于导电碳层120的多孔中，以使导电高分子层130与导电碳层120更牢固地结合，且使导电碳层能够结合更多的导电高分子层130的材料，增加导电粒子100的稳定性和导电率。进一步地，导电碳层120的孔径为20nm～100nm。此种设置既能够保证芯体110上导电碳层120的装载量，又能够使更多的导电高分子层130的材料收容于导电碳层120的多孔中。
在其中一个实施例中，导电碳层120的材料为纳米碳材料。普通的碳材料由于导电率较低，加工困难，易氧化等问题，严重限制了碳材料的使用。而纳米碳材料是指分散相尺度至少有一维小于100nm的碳材料，能够通过将碳材料进行纳米化而得到。纳米碳材料具有较高的电导率，能够进一步提高导电粒子100的电导率。
在其中一个实施例中，导电碳层120的材料为纳米碳球或碳纳米管。进一步地，导电碳层120的材料为多孔纳米碳球。多孔纳米碳球具有较高的电导率，能够增加导电碳层120的比表面积。
请一并参阅图2，在其中一个实施例中，S110包括如下步骤S111～S112：
S111、将芯体110与碳源混合，经固化，得到固化物110’。
在其中一个实施例中，碳源选自乙醇酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯及聚脲树脂中的至少一种。
在其中一个实施例中，芯体110与碳源的质量比为10：(0.1～0.9)。
进一步地，S111的步骤包括：在10℃～30℃下，将芯体110加入碳源中，300rpm～600rpm下搅拌5h～10h，得到混合物；将混合物置于100℃～150℃下处理10h～24h，得到固化物110’。更进一步地，在10℃～30℃下，将10g的芯体110加入1g～3g且质量百分含量为10％～30％的碳源水溶液中，300rpm～600rpm下搅拌5h～10h，得到混合物；将混合物置于100℃～150℃下处理10h～24h，得到固化物110’。
在其中一个实施例中，在S111之前，还包括制备芯体110的步骤：以造孔剂、正硅酸乙酯和水为原料，采用溶胶凝胶法在实心基体112上形成多孔层114，得到芯体110。进一步地，以造孔剂、正硅酸乙酯、水和助溶剂为原料，采用溶胶凝胶法在实心基体112上形成多孔层114，得到芯体110。其中，造孔剂为十八烷基三甲氧基硅烷。助溶剂为乙醇。造孔剂和正硅酸乙酯的摩尔比为1:(5～20)。需要说明的是，造孔剂不限于上述指出的物质，也可以为其他造孔剂，例如可以为。需要说明的是，助溶剂不限于上述指出物质，也可以为其他助溶剂，例如可以为聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物、聚(乙二醇)-嵌段聚(丙二醇)-嵌段聚(乙二醇)等。
具体地，在10℃～30℃下，将10g的实心基体112分散在含有助溶剂的水溶液中，加入5mL～30mL的预混试剂，于300rpm～800rpm下搅拌4h～6h，煅烧，得到芯体110。其中，实心基体112为二氧化硅球。预混试剂包括摩尔比为1:(5～20)的造孔剂和正硅酸乙酯。含有助溶剂的水溶液中，助溶剂为乙醇，水与助溶剂的体积比为1：(0.5～2)。煅烧的条件为：以5℃/min～10℃/min升温至550℃～700℃，并在550℃～700℃下保持2h～4h。
需要说明的是，芯体110不限于采用上述步骤制备得到，也可以为商业化的芯体110，例如市售的二氧化硅球、市售的二氧化钛球或市售的聚苯乙烯球。
S112、将固化物110’碳化，形成导电碳层120。
在其中一个实施例中，S112包括：在保护气体氛围下，将固化物110’置于600℃～800℃下处理2h～6h，形成导电碳层120。其中，保护气体选自氮气、氦气及氩气中的至少一种。
在其中一个实施例中，S112的步骤之后，还包括对碳化后的碳化物进行酸化，以使导电碳层120上形成羧基。具体地，将碳化后的碳化物放入0.5M～5M的HNO3水溶液中，在50℃～80℃、300rpm～600rpm下搅拌2h～5h，以使导电碳层120上形成羧基。更具体地，在保护气体氛围下，将2g～4.5g的碳化后的碳化物放入50mL～100mL、0.5M～5M的HNO3水溶液中，在50℃～80℃、300rpm～600rpm下搅拌2h～5h，以使导电碳层120上形成羧基。
需要说明的是，酸化的过程可以省略。此时，导电碳层120不含有羧基。
S120、在导电碳层120上形成导电高分子层130，得到导电粒子100。
在其中一个实施例中，导电碳层120含有羧基，羧基能够与导电高分子层130的材料形成化学键。此种设置，使得导电高分子层130与导电碳层120能够更加牢固地连接，以增加导电粒子100的稳定性。进一步地，导电高分子层130含有氨基，氨基与羧基形成酰胺酯结构。需要说明的是，导电高分子层130不限于通过氨基与羧基形成酰胺酯结构，导电高分子层130还可以含有羟基，羟基与羧基形成酯基结构，或者其他能与羧基形成键合结构的物质。
在其中一个实施例中，导电高分子层130的材料为导电高分子，导电高分子选自聚苯胺及聚吡咯中的至少一种。此种设置，使得导电高分子层130含有氨基，以能够通过氨基与羧基形成酰胺酯结构而连接导电高分子层130与导电碳层120，增加导电粒子100的稳定性。
在其中一个实施例中，导电高分子层130的材料为导电高分子，导电高分子为纳米线。纳米线具有较高的电导率、较强的机械强度和较好的韧度，有利于提高导电粒子100的电导率、机械强度和韧度。进一步地，导电高分子层130的材料选自聚苯胺纳米线及聚吡咯纳米线中的至少一种。
在其中一个实施例中，导电高分子层130的厚度为0.1μm～0.5μm。此种设置，使得导电粒子100具有较小的粒径，且能够保证导电粒子100的电导率。
在其中一个实施例中，导电粒子100的粒径为0.5μm～2μm。此种设置使得导电粒子100易于分散，电导率较高。
在其中一个实施例中，S120包括：将形成有导电碳层120的芯体110、强酸、单体102、引发剂混合并反应，以在导电碳层120上形成导电高分子层130，得到导电粒子100。其中，强酸为H2SO4或HClO4。单体102选自苯胺及吡咯中的至少一种。引发剂为过硫酸盐。进一步地，引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠或者过硫酸钾。
进一步地，S120包括：将酸化后的碳化物、强酸、单体102、引发剂混合并反应，以在导电碳层120上形成导电高分子层130，且使导电碳层120的羧基与导电高分子层130形成化学键，得到导电粒子100。
更进一步地，S120包括如下步骤S121～S123：
S121、将引发剂溶于强酸中，得到引发液。
具体地，将0.05g～0.3g的引发剂溶于5mL～30mL、0.5M～3M的强酸水溶液中，冷却，得到引发液。
S122、将形成有导电碳层120的芯体110分散于强酸中，加入单体102混匀，得到分散物。
进一步地，将酸化后的碳化物分散于强酸中，加入单体102混匀，得到分散物。具体地，将0.05g～0.3g的酸化后的碳化物溶于10mL～50mL、0.5M～3M的强酸水溶液中混匀，加入0.01mL～0.5mL的单体102混匀，得到分散物。更具体地，将0.05g～0.3g的酸化后的碳化物溶于10mL～50mL、0.5M～3M的强酸水溶液中，超声10min～60min后再置于0℃～5℃下搅拌10min～40min，加入0.01mL～0.5mL的单体102超声混匀，得到分散物。
S123、向分散物中加入引发液，于0℃～5℃下反应，得到导电粒子100。
具体地，向分散物中加入引发液，于0℃～5℃、300rpm～800rpm下搅拌3h～24h，以使单体102聚合反应，得到导电粒子100。其中，分散物与引发液的质量比为10：1～100：1。进一步地，向分散物中加入引发液，于0℃～5℃、300rpm～800rpm下搅拌3h～24h，以使单体102聚合反应的步骤之后，还包括如下步骤：用水和乙醇洗涤反应产物，干燥，得到导电粒子100。
上述导电粒子100的制备方法能够制备具有较高电导率的导电粒子100。并且，上述导电粒子100的制备方法的材料成本较低，得到的导电粒子100具有较好的化学稳定性、较高的强度，且与有机材料的相容性较好，能够用于制备制成sealant或ACF胶等粘合剂。
因此，还提供一实施方式的粘合剂，其包括导电物，导电物选自上述实施方式的导电粒子及上述实施方式的导电粒子的制备方法得到的导电粒子中的至少一种。该粘合剂具有较高的电导率，能够作为sealant或ACF胶，以应用于制备电子产品。
在其中一个实施例中，粘合剂以质量份数计包括5份～20份的导电物、40份～70份的树脂和10份～25份的固化剂。
导电物使得粘合剂具有电导率。在其中一个实施例中，粘合剂以质量份数计包括5份～10份的导电物。在其中一些实施例中，粘合剂以质量份数计包括5份、8份、10份、12份、15份、18份或20份的导电物。
树脂能够使得粘合剂具有粘性。在其中一个实施例中，树脂选自有机硅树脂、丙烯酸树脂及环氧树脂中的至少一种。需要说明的是，树脂不限于上述指出的物质，还可以为其他能够用于粘合剂的树脂。进一步地，树脂选自聚烷基有机硅树脂、聚芳基有机硅树脂、聚烷基芳基有机硅树脂、丙烯酸树脂甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁脂、丙烯酸月桂脂、甲基丙烯酸甲酯及双酚A型环氧树脂中的至少一种。
在其中一个实施例中，粘合剂以质量份数计包括50份～60份的树脂。在其中一些实施例中，粘合剂以质量份数计包括40份、45份、50份、55份、60份、65份或70份的树脂。
固化剂使得粘合剂能够固化。在其中一个实施例中，固化剂选自常温固化剂、光固化剂及热固化剂中的至少一种。其中，光固化剂是指能够通过光照而固化的物质。热固化剂是指通过改变温度而固化的物质。常温固化剂选自脂肪族胺固化剂及酰胺基胺固化剂中的至少一种。高温固化剂选自酸酐固化剂及芳香固化剂中的至少一种。光固化剂为UV固化剂。
在其中一个实施例中，粘合剂以质量份数计包括12份～20份的固化剂。在其中一些实施例中，粘合剂以质量份数计包括10份、12份、15份、18份、20份、22份或25份的固化剂。
在其中一个实施例中，粘合剂以质量份数计还包括1份～3份的流平剂、0.5份～2份的消泡剂、5份～20份的填料中的至少一种。
流平剂能够在将粘合剂制作成膜的过程中促使粘合剂形成平整、光滑、均匀的膜层。在其中一个实施例中，流平剂选自二丙酮醇流平剂、丙烯酸流平剂、有机硅流平剂及氟碳流平剂中的至少一种。
在其中一个实施例中，粘合剂以质量份数计包括1.5份～2.5份的流平剂。在其中一些实施例中，粘合剂以质量份数计包括1份、1.5份、2份、2.5份或3份的流平剂。
消泡剂能够抑制粘合剂中的泡沫，以使粘合剂固化后能够形成光滑、平整的表面。在其中一个实施例中，消泡剂选自有机硅氧烷、聚醚消泡剂及酰胺类消泡剂中的至少一种。
在其中一个实施例中，粘合剂以质量份数计包括1份～1.5份的消泡剂。在其中一些实施例中，粘合剂以质量份数计包括0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8份或2份的消泡剂。
填料能够增加粘合剂的黏性。在其中一个实施例中，填料为无机填料。进一步地，填料选自碳酸钙、硫酸钡、云母粉、滑石粉及氧化铝中的至少一种，填料的粒径为200目～2000目。更进一步地，云母粉为绢云母粉。
在其中一个实施例中，粘合剂以质量份数计包括10份～15份的填料。在其中一些实施例中，粘合剂以质量份数计包括5份、8份、10份、12份、15份、18份或20份的填料。
在其中一个实施例中，粘合剂以质量份数计包括5份～20份的导电物、40份～70份的树脂、10份～25份的固化剂、1份～3份的流平剂、0.5份～2份的消泡剂和5份～20份的填料。此种设置的粘合剂的配比合理，具有较高的导电性和较好的粘接力。进一步地，粘合剂以质量份数计包括5份～10份的导电物、50份～60份的树脂、12份～20份的固化剂、1.5份～2.5份的流平剂、1份～1.5份的消泡剂和10份～15份的填料。
在其中一个实施例中，粘合剂为膏状或薄膜状。
上述粘合剂包括上述实施方式的导电粒子及上述实施方式的导电粒子的制备方法得到的导电粒子中的至少一种，导电粒子具有较高的电导率，保证粘合剂的电导率。进一步地，上述导电粒子与树脂具有较好的相容性，使得粘合剂具有较好的分散性，保证粘合剂的粘接力。
进一步地，粘合剂以质量份数计包括5份～20份的导电物、40份～70份的树脂、10份～25份的固化剂、1份～3份的流平剂、0.5份～2份的消泡剂和5份～20份的填料。此种设置的粘合剂的配比合理，具有较高的导电性和较好的粘接力。
最后，由于上述粘合剂具有较高的导电性和较好的粘接力，能够作为sealant或ACF胶以将TFT基板和CF基板粘接且电连接，而能够应用于制备较强的抗拉强度、bonding良率较高、运行寿命长的电子产品。
请一并参阅图3，因此，提供一实施方式的电子产品200包括第一元件210、第二元件220及粘合层230。粘合层230设置在第一元件210和第二元件220之间，粘合层230粘接第一元件210和第二元件220，粘合层230由上述实施方式的粘合剂固化形成。上述电子产品200中采用由上述实施方式的粘合剂固化形成的粘合层230粘接第一元件210和第二元件220，由于粘合剂具有较高的导电性和较好的粘接力，使电子产品200具有较强的抗拉强度、bonding良率较高、运行寿命长。
在其中一个实施例中，电子产品200为显示屏、压电晶体、晶振、谐振器、太阳能电池、光伏电池、蜂鸣器或半导体分立器件等。
在其中一个实施例中，第一元件210为玻璃板、TFT基板、CF基板、COF(Chip OnFlex,or,Chip On Film，覆晶薄膜)或FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板)。需要说明的是，第一元件210不限于上述指出元件，可以为其他元件，例如可以是COB(Chips onBoard，板上芯片封装)。在图示实施例中，第一元件210为TFT基板。第一元件210具有第一电极212。
在其中一个实施例中，第二元件220为玻璃板、TFT基板、CF基板、COF或FPC。需要说明的是，第二元件220不限于上述指出元件，可以为其他元件，例如可以是COB。在图示实施方式中，第二元件220为CF基板。第二元件220与第一元件210相对且间隔。第二元件220具有第二电极222。第二电极222的位置与第一电极212的位置相对。
进一步地，粘合层230粘接且电连接第一元件210和第二元件220。在图示实施例中，粘合层230设置在第一元件210靠近第二元件220的一侧上，且沿第一元件210的边缘设置一周。第二元件220设置在粘合层230远离第二元件220的一侧。第二元件220、第一元件210与粘合层230，以配合形成收容腔240。导电粒子100夹持于第一电极212和第二电极222之间。导电粒子100且电连接第一电极212和第二电极222。此时，粘合剂为sealant。需要说明的是，粘合剂不限于为sealant，也可以为ACF胶。
在其中一个实施例中，粘合剂固化形成粘合层230的方式选自加热固化、紫外光照固化及加压固化中的至少一种。粘合剂的固化方式取决于粘合剂中固化剂的类型。根据粘合剂中固化剂的类型选择合适的固化方式。
电子产品200还包括液晶250。液晶250填充于收容腔240中。进一步地，电子产品200还包括间隔物260。间隔物260间隔液晶250。更进一步地，间隔物260收容于收容腔240中，且与第一基板210、第二基板220均固接。间隔物260为多个。多个间隔260间隔设置。
上述电子产品200中采用由上述实施方式的粘合剂固化形成的粘合层230粘接第一元件210和第二元件220，由于粘合剂具有较高的导电性和较好的粘接力，使电子产品200具有较强的抗拉强度、bonding良率较高、运行寿命长。
以下为具体实施例部分：
以下实施例中，如未特别说明，“份”均指质量份数。
实施例1
1、本实施例的导电粒子的制备过程如下：
(1)在10℃下，将10g的实心基体分散在含有助溶剂的水溶液中，加入5mL的预混试剂，于300rpm下搅拌4h，以5℃/min升温至700℃，并在700℃下保持2h，自然降温至室温，得到芯体。实心基体为二氧化硅球。预混试剂包括摩尔比为1:5的造孔剂和正硅酸乙酯。造孔剂为十八烷基三甲氧基硅烷。含有助溶剂的水溶液中，助溶剂为乙醇，水与助溶剂体积比为1：0.5。
(2)在30℃下，将芯体加入碳源中，600rpm下搅拌5h，得到混合物。将混合物置于100℃下处理10h，得到固化物。在保护气体氛围下，将固化物置于600℃下处理2h，得到碳化物。将2g碳化物放入100mL、0.5M的HNO3水溶液中，在80℃、300rpm下搅拌2h，用去离子水洗涤烘干，得到酸化后的碳化物。其中，保护气体为氮气。
(3)将0.05g的引发剂溶于5mL、0.5M的强酸水溶液中，冷却，得到引发液。将0.5g的酸化后的碳化物溶于10mL、0.5M的强酸水溶液中，超声10min后再置于5℃下搅拌40min，加入0.01mL的单体超声混匀，得到分散物。向分散物中加入引发液，于5℃、800rpm下搅拌24h，以使单体聚合反应，用水和乙醇洗涤反应产物，干燥，得到导电粒子。其中，分散物与引发液的质量比为10：1。强酸为HClO4。单体为苯胺。引发剂为过硫酸铵。
2、本实施例的导电粒子的结构如图1所示。其中，实心基体的直径为0.8μm。多孔层为二氧化硅层，多孔层的厚度为120nm，多孔层的孔径为50nm。导电碳层为多孔结构，导电碳层的厚度为150nm。导电碳层的孔径为40nm。导电高分子层的材料为导电高分子，导电高分子为聚苯胺纳米线。导电高分子层的厚度为200nm。
3、本实施例的粘合剂以质量份数计包括：5份的导电粒子、40份的树脂、10份的固化剂。树脂为聚烷基有机硅树脂。固化剂为芳香固化剂。
实施例2
1、本实施例的导电粒子的制备过程如下：
(1)在30℃下，将10g的实心基体分散在含有助溶剂的水溶液中，加入30mL的预混试剂，于800rpm下搅拌6h，以10℃/min升温至550℃～700℃，并在500℃下保持4h，自然降温至室温，得到芯体。实心基体为二氧化钛球。预混试剂包括摩尔比为1:20的造孔剂和正硅酸乙酯。造孔剂为聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷。含有助溶剂的水溶液中，助溶剂为乙醇助溶剂，水与助溶剂体积比为1：2。
(2)在10℃下，将芯体加入碳源中，300rpm下搅拌10h，得到混合物。将混合物置于150℃下处理24h，得到固化物。在保护气体氛围下，将固化物置于800℃下处理6h，得到碳化物。将4.5g碳化物放入50mL、5M的HNO3水溶液中，在50℃、600rpm下搅拌5h，用去离子水洗涤烘干，得到酸化后的碳化物。其中，保护气体为氦气。
(3)将0.03g的引发剂溶于30mL、3M的强酸水溶液中，冷却，得到引发液。将0.6g的酸化后的碳化物溶于50mL、3M的强酸水溶液中，超声60min后再置于0℃下搅拌10min，加入0.5mL的单体超声混匀，得到分散物。向分散物中加入引发液，于0℃、300rpm下搅拌3h，以使单体聚合反应，用水和乙醇洗涤反应产物，干燥，得到导电粒子。其中，分散物与引发液的质量比为100：1。强酸为H2SO4。单体为吡咯。引发剂为过硫酸盐。引发剂为过硫酸钾。
2、本实施例的导电粒子的结构如图1所示。其中，实心基体的直径为1.2μm。多孔层为二氧化硅层，多孔层的厚度为120nm，多孔层的孔径为100nm。导电碳层为多孔结构，导电碳层的厚度为130nm。导电碳层的孔径为50nm。导电高分子层的材料为导电高分子，导电高分子为聚吡咯纳米线。导电高分子层的厚度为0.2μm。
3、本实施例的粘合剂以质量份数计包括：20份的导电粒子、70份的树脂、25份的固化剂。树脂为双酚A型环氧树脂。固化剂为脂肪族胺固化剂。
实施例3
1、本实施例的导电粒子的制备过程如下：
(1)在20℃下，将10g的实心基体分散在含有助溶剂的水溶液中，加入20mL的预混试剂，于500rpm下搅拌5h，以7℃/min升温至620℃，并在620℃下保持3h，自然降温至室温，得到芯体。实心基体为二氧化硅球。预混试剂包括摩尔比为1:12的造孔剂和正硅酸乙酯。造孔剂为十八烷基三甲氧基硅烷。含有助溶剂的水溶液中，助溶剂为乙醇，水与助溶剂体积比为1：1.2。
(2)在20℃下，将芯体加入碳源中，450rpm下搅拌7h，得到混合物。将混合物置于120℃下处理18h，得到固化物。在保护气体氛围下，将固化物置于700℃下处理4h，得到碳化物。将3g碳化物放入70mL、2.5M的HNO3水溶液中，在70℃、460rpm下搅拌3.5h，用去离子水洗涤烘干，得到酸化后的碳化物。其中，保护气体为氮气。
(3)将0.02g的引发剂溶于20mL、1.5M的强酸水溶液中，冷却，得到引发液。将0.6g的酸化后的碳化物溶于35mL、1.5M的强酸水溶液中，超声35min后再置于2.5℃下搅拌25min，加入0.3mL的单体超声混匀，得到分散物。向分散物中加入引发液，于2.5℃、500rpm下搅拌14h，以使单体聚合反应，用水和乙醇洗涤反应产物，干燥，得到导电粒子。其中，分散物与引发液的质量比为30：1。强酸为HClO4。单体为苯胺，引发剂为过硫酸铵。
2、本实施例的导电粒子的结构如图1所示。其中，实心基体的直径为1.5μm。多孔层为二氧化硅层，多孔层的厚度为120nm，多孔层的孔径为60nm。导电碳层为多孔结构，导电碳层的厚度为150nm。导电碳层的孔径为50nm。导电高分子层的材料为导电高分子，导电高分子为纳米线。导电高分子层的厚度为0.3μm。
3、本实施例的粘合剂以质量份数计包括：13份的导电粒子、55份的树脂、17份的固化剂。树脂为丙烯酸树脂甲基丙烯酸甲酯。固化剂为UV固化剂。
实施例4
1、本实施例的导电粒子及其制备方法与实施例1相同。
2、本实施例的粘合剂与实施例1的粘合剂大致相同，不同之处在于，本实施例的粘合剂以质量份数计还包括1份的流平剂、0.5份的消泡剂和5份的填料。流平剂为二丙酮醇流平剂。消泡剂为有机硅氧烷。填料为碳酸钙。
实施例5
1、本实施例的导电粒子及其制备方法与实施例1大致相同，不同之处，在于，实心基体为聚乙烯球。
2、本实施例的粘合剂与实施例2的粘合剂大致相同，不同之处在于，本实施例的粘合剂以质量份数计还包括3份的流平剂、2份的消泡剂和20份的填料。树脂为甲基丙烯酸乙酯。固化剂为酰胺基胺固化剂。流平剂为丙烯酸流平剂。消泡剂为聚醚消泡剂。填料为滑石粉。
实施例6
1、本实施例的导电粒子及其制备方法与实施例3相同。
2、本实施例的粘合剂与实施例3的粘合剂大致相同，不同之处在于，本实施例的粘合剂以质量份数计还包括2份的流平剂、1.2份的消泡剂和13份的填料。流平剂为有机硅流平剂。消泡为的酰胺类消泡剂。填料为绢云母粉。
实施例7
1、本实施的导电粒子的制备过程如下：
(1)按照实施例3中步骤(1)的操作制备得到芯体。
(2)将0.2g的碳纳米管在25℃下分散于50mL的水和乙醇混合溶液中。加入2.8g的芯体在450rpm下搅拌4h。在100℃下干燥12h，得到干燥物。将3g碳化物放入70mL、2.5M的HNO3水溶液中，在70℃、460rpm下搅拌3.5h，用去离子水洗涤烘干，得到酸化后的碳化物。其中，碳纳米管为单壁碳纳米管。碳纳米管的长度为500nm。
(3)按照实施例3中步骤(1)的操作制备得到导电粒子。
2、本实施例的导电粒子的结构与实施例6大致相同，不同之处在于，导电碳层为碳纳米管层。
3、本实施例的粘合剂的配方与实施例6的相同。
实施例8
1、本实施例的导电粒子的制备过程如下：
(1)在20℃下，将芯体加入碳源中，450rpm下搅拌7h，得到混合物。将混合物置于120℃下处理18h，得到固化物。在保护气体氛围下，将固化物置于700℃下处理4h，得到碳化物。将3g碳化物放入70mL、2.5M的HNO3水溶液中，在70℃、460rpm下搅拌3.5h，用去离子水洗涤烘干，得到酸化后的碳化物。其中，保护气体为氮气。芯体为市售的、实心的二氧化硅球。
(2)按照实施例3的步骤(3)的操作制备得到导电粒子。
2、本实施例的导电粒子的结构与实施例3的大致相同，不同之处在于，芯体为实心的二氧化硅球。
3、本实施例的粘合剂的配方与实施例6相同。
实施例9
1、本实施例的导电粒子的制备过程如下：
(1)将芯体放入70mL、2.5M的HNO3水溶液中，在70℃、460rpm下搅拌3.5h，用去离子水洗涤烘干，得到酸化后的碳化物。芯体为市售的碳硅球体。
(2)按照实施例3的步骤(3)的操作制备得到导电粒子。
2、本实施例的粘合剂的配方与实施例6相同。
实施例10
1、本实施例的导电粒子的制备过程如下：
(1)按照实施例6的步骤(1)的操作制备得到芯体。
(2)在20℃下，将芯体加入碳源中，450rpm下搅拌7h，得到混合物。将混合物置于120℃下处理18h，得到固化物。在保护气体氛围下，将固化物置于700℃下处理4h，得到碳化物。
(2)将0.02g的引发剂溶于20mL、1.5M的强酸水溶液中，冷却，得到引发液。将0.4g的碳化物溶于35mL、1.5M的强酸水溶液中，超声35min后再置于2.5℃下搅拌25min，加入0.3mL的单体超声混匀，得到分散物。向分散物中加入引发液，于2.5℃、500rpm下搅拌14h，以使单体聚合反应，用水和乙醇洗涤反应产物，干燥，得到导电粒子。其中，分散物与引发液的质量比为30：1。强酸为HClO4。单体为苯胺。引发剂为过硫酸铵。
2、本实施例的导电粒子的结构与实施例3的大致相同，不同之处在于，导电碳层没有羧基，则导电碳层与导电高分子层没有形成酰胺结构。
3、本实施例的粘合剂的配方与实施例6相同。
实施例11
1、本实施例的导电粒子的制备过程如下：
(1)按照实施例6的步骤(1)～(2)的操作制备得到酸化后的碳化物。
(2)将0.02g的引发剂溶于20mL、1.5M的强酸水溶液中，冷却，得到引发液。将0.6g的酸化后的碳化物溶于35mL、1.5M的强酸水溶液中，超声35min后再置于2.5℃下搅拌25min，加入0.3mL的单体超声混匀，得到分散物。向分散物中加入引发液，于2.5℃、500rpm下搅拌14h，以使单体聚合反应，用水和乙醇洗涤反应产物，干燥，得到导电粒子。其中，分散物与引发液的质量比为30：1。强酸为HClO4。单体为苯胺。引发剂为过硫酸铵。
2、本实施例的导电粒子的结构与实施例3的大致相同，不同之处在于，导电高分子层中的导电高分子为块状聚苯胺。
3、本实施例的粘合剂的配方与实施例6相同。
实施例12
1、本实施例的导电粒子的制备过程如下：
(1)按照实施例3的步骤(1)制备得到芯体。
(2)将0.02g的引发剂溶于20mL、1.5M的强酸水溶液中，冷却，得到引发液。将0.8g的芯体溶于35mL、1.5M的强酸水溶液中，超声35min后再置于2.5℃下搅拌25min，加入0.3mL的单体超声混匀，得到分散物。向分散物中加入引发液，于2.5℃、500rpm下搅拌14h，以使单体聚合反应，用水和乙醇洗涤反应产物，干燥，得到导电粒子。其中，分散物与引发液的质量比为30：1。强酸为HClO4。单体为苯胺。引发剂为过硫酸铵。
2、本实施例的导电粒子与实施例3的大致相同，不同之处在于，没有导电碳层，导电高分子层直接包覆芯体。
3、本实施例的粘合剂的配方与实施例6的相同。
实施例13
1、本实施例的导电粒子的制备过程如下：
(1)按照实施例3的步骤(1)～(2)制备得到酸化后的碳化物，即为导电粒子。
2、本实施例的导电粒子与实施例3的大致相同，不同之处在于，没有导电高分子层。
3、本实施例的粘合剂的配方与实施例6的相同。
实施例14
1、本实施例的导电粒子的制备过程如下：
(1)在20℃下，将芯体加入碳源中，450rpm下搅拌7h，得到混合物。将混合物置于120℃下处理18h，得到固化物。在保护气体氛围下，将固化物置于700℃下处理4h，得到碳化物。将3g的碳化物放入70mL、2.5M的HNO3水溶液中，在70℃、460rpm下搅拌3.5h，用去离子水洗涤烘干，得到酸化后的碳化物。其中，保护气体为氮气。芯体为多孔二氧化硅球。
(2)按照实施例3的步骤(3)制备得到导电粒子。
2、本实施例的粘合剂的配方与实施例6的相同。
实施例15
1、本实施例的导电粒子及其制备方法与实施例1相同。
2、本实施例的粘合剂与实施例4的粘合剂大致相同，不同之处在于，本实施例的粘合剂中，导电粒子为6份。
实施例16
1、本实施例的导电粒子及其制备方法与实施例1相同。
2、本实施例的粘合剂与实施例5的粘合剂大致相同，不同之处在于，本实施例的粘合剂中，树脂为80份。
测试：
1、采用扫描电镜测定实施例1的碳化物和导电粒子的结构。测定结果详见图4～5。图4为实施例1的碳化物的扫描电镜图，图中a为多孔硅球的扫描电镜图，b为多孔碳硅化物的扫描电镜图。图5为实施例1的导电粒子的扫描电镜图，图中，a为多个导电粒子的扫描电镜图，b为a中V区域的局部放大图。
从图4可以看出，碳化物表面相对光滑。从图5可以看出，导电粒子表面有许多线状的物质，说明在碳化物表面形成的聚苯胺纳米线。
2、采用红外测试方法测定实施例1的导电粒子中导电碳层和导电高分子层形成酰胺酯结构，得到图6所示。图6中，波数为1590cm-1和1495cm-1处的峰为酰胺酯结构的特征峰。
3、测定实施例1～16的导电粒子的电导率和抗压强度及其与有机树脂的相容性、实施例1～16的粘合剂的粘接性。测定结果详见表1。
其中，采用导电率测试仪测定导电粒子的电导率；
采用抗压测试仪测定导电粒子的抗压强度；
采用拉力试验机测定粘合剂的抗拉强度。
表1实施例1～16的导电粒子的电导率、抗压强度及其与有机树脂的相容性
Figure BDA0002697683090000211
从表1可以看出，实施例1～11、实施例14～16的导电粒子的电导率为84s/m～187s/m，抗压强度为62MPa～98MPa，优于实施例12～13，说明上述实施方式的导电粒子具有较高的电导率和较优异的抗压强度。其中，实施例4和实施例6制备的导电粒子的电导率达到187s/m，并且抗压强度达到87MPa，适合作为sealant和ACF胶使用。
实施例2～3、实施例5～14、实施例16的粘合剂的抗拉强度为113MPa～128MPa，优于实施例1，4和15，说明上述实施方式的粘合剂具有较强的粘接性，能够作为sealant和ACF胶，以制备电子产品。
综上所述，上述实施方式的导电粒子具有较高的电导率和较优异的抗压强度，制备得到的粘合剂具有较强的粘接性，能够作为sealant和ACF胶，以制备电子产品。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (20)

1.一种导电粒子，其特征在于，包括：
芯体；
导电碳层，覆盖于所述芯体上；及
导电高分子层，设置于所述导电碳层上。
2.根据权利要求1所述的导电粒子，其特征在于，所述导电碳层的材料具有羧基，所述羧基能够与所述导电高分子层的材料形成化学键。
3.根据权利要求2所述的导电粒子，其特征在于，所述导电高分子层的材料具有氨基，且所述氨基与所述羧基形成酰胺酯结构；
或者，所述导电高分子层的材料具有羟基，所述羟基与所述羧基形成酯基结构；
或者，所述导电高分子层的材料是含有能与所述羧基形成键结结构的物质。
4.根据权利要求1所述的导电粒子，其特征在于，所述芯体包括实心基体及包覆于所述实心基体的多孔层，所述导电碳层至少部分收容于所述多孔层内。
5.根据权利要求4所述的导电粒子，其特征在于，所述实心基体为二氧化硅球、二氧化钛球或聚苯乙烯球；
及/或，所述多孔层为多孔二氧化硅层；
及/或，所述多孔层的厚度为20nm～200nm；
及/或，所述多孔层的孔径为10nm～100nm。
6.根据权利要求1所述的导电粒子，其特征在于，所述导电碳层为多孔结构；
及/或，所述导电高分子层的材料为导电高分子，所述导电高分子选自聚苯胺及聚吡咯中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的导电粒子，其特征在于，所述导电碳层的材料为纳米碳材料；
及/或，所述导电高分子层的材料为导电高分子，所述导电高分子为纳米线。
8.根据权利要求1所述的导电粒子，其特征在于，所述芯体的外径为0.2μm～2μm；
及/或，所述导电高分子层的厚度为0.1μm～0.5μm；
及/或，所述导电粒子的粒径为0.5μm～2μm。
9.一种导电粒子的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在芯体上形成导电碳层；
在所述导电碳层上形成导电高分子层，得到导电粒子。
10.根据权利要求9所述的导电粒子的制备方法，其特征在于，所述在芯体上形成导电碳层的步骤包括：
将所述芯体与碳源混合，经固化，得到固化物；及
将所述固化物碳化，形成所述导电碳层。
11.根据权利要求10所述的导电粒子的制备方法，其特征在于，所述碳源选自乙醇酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯及聚脲树脂中的至少一种；
及/或，所述芯体与所述碳源的质量比为10：(0.1～0.9)。
12.根据权利要求10所述的导电粒子的制备方法，其特征在于，所述将所述芯体与碳源混合，经固化，得到固化物的步骤之前，还包括制备所述芯体的步骤：以造孔剂、正硅酸乙酯和水为原料，采用溶胶凝胶法在实心基体上形成多孔层，得到所述芯体。
13.根据权利要求10所述的导电粒子的制备方法，其特征在于，所述将所述固化物碳化，形成所述导电碳层的步骤之后还包括：对碳化形成的碳化物进行酸化处理，以使所述导电碳层上形成羧基。
14.根据权利要求13所述的导电粒子的制备方法，其特征在于，所述在所述导电碳层上形成导电高分子层，得到导电粒子的步骤包括：
将酸化处理后的所述碳化物、强酸、单体、引发剂混合并反应，以在所述导电碳层上形成所述导电高分子层，且使所述羧基与所述导电高分子层的材料形成化学键，得到所述导电粒子，所述强酸为H2SO4或HClO4，所述单体选自苯胺及吡咯中的至少一种，所述引发剂为过硫酸盐。
15.根据权利要求14所述的导电粒子的制备方法，其特征在于，所述在所述导电碳层上形成导电高分子层，得到导电粒子的步骤包括：
将所述引发剂溶于所述强酸中，得到引发液；
将酸化处理后的所述碳化物分散于所述强酸中，加入所述单体混匀，得到分散物；及
向所述分散物中加入所述引发液，于0℃～5℃下进行聚合反应，得到所述导电粒子。
16.一种粘合剂，其特征在于，包括导电物，所述导电物选自权利要求1～8所述的导电粒子及权利要求9～15所述的导电粒子的制备方法制备得到的导电粒子中的至少一种。
17.根据权利要求16所述的粘合剂，其特征在于，所述粘合剂为导电异方胶或者边框胶。
18.根据权利要求16所述的粘合剂，其特征在于，以质量份数计，所述粘合剂包括5份～20份的所述导电物、40份～70份的树脂和10份～25份的固化剂。
19.根据权利要求18所述的粘合剂，其特征在于，以质量份数计，所述粘合剂还包括1份～3份的流平剂、0.5份～2份的消泡剂及5份～20份的填料中的至少一种。
20.权利要求16～19任一项所述的粘合剂在制备电子产品中的应用。
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