CN114292384A - 环氧树脂组合物、熟化的环氧树脂组合物、浆料及其制备方法和电极 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种环氧树脂组合物，所述组合物采用含有二硫键的固化剂对环氧树脂进行固化，得到的组合物固化温度，使用所述环氧树脂组合物制备的浆料稳定性更好，固化温度可控，浆料在开封后使用周期延长，且低温储存的周期可超过一个月，且浆料成膜性大幅改进，其附着力明显提升。

Description

环氧树脂组合物、熟化的环氧树脂组合物、浆料及其制备方法 和电极

技术领域

本发明涉及环氧树脂的固化领域，具体涉及一种环氧树脂组合物、熟化的环氧树脂组合物、浆料及其制备方法和电极。

背景技术

导电浆料可以有效的降低传统金属电极的高成本和低产能，高温浆料通过硅硼玻璃做胶黏剂，在高温下熔融，低温固化的特点成为目前导电浆料的主流，但其熔融温度高，限制其应用领域。低温浆料通过引入树脂黏合组分摒弃了硅基浆料高熔点的缺点。低温树脂通常以聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸树脂为粘结相，通过引入含氨基、酸酐、异氰酸酯等活泼官能团的固化剂，反应固化。

环氧树脂是一种先进复合材料树脂基体，其性能优异，尤其表现在耐磨性、机械性、粘接性、化学稳定性、电绝缘性以及对基材的黏附性等，因此在机械、化工、建筑、铁路交通和航空航天等领域都可以看到它的身影。作为导电浆料中常用的粘结相，环氧树脂不可或缺，而环氧树脂的固化剂多种多样，通常包括显在型固化剂如多元胺、酸酐、聚酚、聚硫醇、阴离子聚合物、阳离子聚合物等，还包括潜伏性固化剂如双氰胺、有机酸酰肼、酮亚胺微胶囊等。

然而高活性的固化剂体系固化速率高却不易保存，低活性的固化剂体系虽然延长保存时间却很难固化完全，使低温应用的浆料发展受限。

发明内容

为解决浆料不易保存且不容易固化完全的这一问题，本公开提供一种环氧树脂组合物，包括：环氧树脂和含有二硫键的固化剂，所述二硫键的固化剂为二硫键两端还包含有电子基团的二硫结构。

本公开所提供的环氧树脂组合物，通过含有二硫键的固化剂的引入，使组合物的固化温度可控，固化温度过低，导致组合物储存使用过程中的稳定性差，固化温度高会影响基材的性能，合适的固化温度更有实用性，本公开通过筛选出包含有电子基团的二硫结构，以降低二硫键的热解温度，并提高分解产物的热稳定性，防止磺基类结构的产生，常温下浆料体系稳定，高温条件下二硫断开参与固化反应，调节固化温度。

本公开还提供一种经熟化的环氧树脂组合物，其是由所述的环氧树脂组合物经过熟化后得到。

本公开所提供经熟化的环氧树脂组合物，通过分子链端基引入单个或多个活性预固化基团，并经过熟化增大组合物体系黏度，并达到稳态达到预固化的，有利于组合物和金属粉末的浆料制备以及后续浆料丝网印刷工艺。

本公开还提供一种浆料，包括环氧树脂组合物或熟化的环氧树脂组合物和金属粉体。

本公开还提供一种浆料的制备方法，包括：

将所述环氧树脂组合物和所述金属粉体混合或将所述环氧树脂组合物、所述金属粉体和所述溶剂混合、搅拌；

并通过三辊研磨机使浆料各物质充分研磨、分散，用刮板细度表征浆料均匀性至明暗分界线在5以下，细度10μm以下。

通过本公开制备的浆料成膜性有了大幅改进，其附着力明显提升。

本公开还提供一种使用上述浆料制备的电极。

本公开所制备的电极适用于低温应用的浆料，减少了常规高温电极制备过程中对电池片的不利影响。

具体的，本发明采用如下技术方案

1.一种环氧树脂组合物，其中，包括环氧树脂和含有二硫键的固化剂，所述二硫键的固化剂为二硫键两端还包含有电子基团的二硫结构。

2.根据项1所述的组合物，其中，所述环氧树脂选自E51型环氧树脂、E44型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、改性环氧树脂中的任意一种，

优选，所述环氧树脂的黏度为500～15000Pa·s，进一步优选，所述环氧树脂的黏度为5000～14000mPa.s。

3.根据项1或2所述的组合物，其中，所述含有二硫键的固化剂的结构式为如下式(Ⅰ)：

A1-B1-S-S-B2-A2(Ⅰ)；

上述式(I)中，A1、A2分别独立地选自氢、羟基、羧基、氨基、硫醇、异氰酸酯、酰胺、咪唑中的任意一种；

B1、B2分别独立地选自吡啶、硫脲、脂肪链、苯环中的任意一种。

4.根据项1-3中任一项所述的组合物，其中，以在组合物中所占的重量百分计，所述环氧树脂为30～60％，所述含有二硫键的固化剂为10～30％；

所述环氧树脂和所述含有二硫键的固化剂的质量比为5:1～1:1，优选质量比为4:1～2:1。

5.根据项1-4中任一项所述的组合物，其中，所述组合物中还包括一种或两种以上促进剂、分散剂及溶剂；

所述促进剂为叔胺类促进剂或咪唑及其衍生物，优选选自三乙醇胺、咪唑及其衍生物、吡啶及其衍生物一种或两种以上，以在组合物中所占的重量百分计，所述促进剂为0.5～10％，优选为3～6％；

所述分散剂选自油酸、蓖麻油、氢化蓖麻油、十二烷基硫醇、十二烷基磺酸钠、十四烷基三甲基溴化铵中的一种或两种以上，以在组合物中所占的重量百分计，所述分散剂为0.3～5％，优选为 2～5％；

所述溶剂选自二乙二醇丁醚醋酸酯、松油醇、2,2,4-三甲基-1,3 戊二醇二异丁酸酯、乙酸丁酯中的一种或两种以上，以在组合物中所占的重量百分计，所述溶剂10～30％，优选为15～25％。

6.一种熟化的环氧树脂组合物，其中，包括：

将环氧树脂、含有二硫键的固化剂、以及促进剂、分散剂、溶剂混合并经25℃～70℃加热得到的组合物。

7.一种浆料，其中，包括项1-5中任一项所述的环氧树脂组合物或项6所述熟化的环氧树脂组合物和金属粉体。

8.根据项7所述的浆料，其中，以在浆料中所占的重量百分计，所述环氧树脂组合物为7～20％，金属粉体为80～93％；

所述环氧树脂组合物或经熟化的环氧树脂组合物与金属粉体质量比为3:40～10:40。

9.一种制备项7-8中任一项所述浆料的方法，其中，包括：

将所述环氧树脂组合物和所述金属粉体混合或将所述环氧树脂组合物、所述金属粉体和所述溶剂混合、搅拌；

并通过三辊研磨机使浆料各物质充分研磨、分散，用刮板细度表征浆料均匀性至明暗分界线在5以下，细度10μm以下。

10.一种电极，包括项7-8中任一项所述的浆料制备得到的。

具体实施方式

下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然而所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

本发明提供了一种环氧树脂的组合物，包括环氧树脂和含有二硫键的固化剂，所述二硫键的固化剂为二硫键两端还包含有电子基团的二硫结构。

所述环氧树脂可以是任何的环氧树脂不受限制，例如各种酚类，如双酚A、双酚F，双酚AD、四丁基双酚A、对苯二酚、甲基对苯二酚、二甲基对苯二酚、二丁基对苯二酚、间苯二酚、甲基间苯二酚、双酚、四甲基双酚、二羟基萘、二羟基联苯醚、二羟基1，2二苯乙烯、苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、双酚A酚醛清漆树脂、双环戊二烯酚醛树脂、苯酚芳烃基树脂、萘酚酚醛清漆树脂、萜酚醛树脂、重油改性的酚醛树脂，或者溴化酚酚醛清漆树脂和通过各种酚类和各种醛类缩合反应得到的多羟基酚醛树脂，例如，羟基苯甲醛、巴豆醛、乙二醛；由例如二氨基二苯基甲烷、氨基酚或二甲苯二胺的各种胺化合物和表卤代醇制备的环氧树脂；以及由例如甲基六氢邻苯二甲酸或二聚酸和表卤代醇制备的环氧树脂。

在某些优选的实施方式中，所述环氧树脂选自E51型环氧树脂、E44型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、改性环氧树脂中的任意一种。

优选的，所述环氧树脂选自E51型环氧树脂、E44型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂中的任意一种。

优选的，所述环氧树脂选自E51型环氧树脂、E44型环氧树脂、双酚F型环氧树脂中的任意一种。

优选的，所述环氧树脂选自E51型环氧树脂、E44型环氧树脂中的任意一种。

优选的，所述环氧树脂选为E51型环氧树脂。

所述环氧树脂的黏度不受限制，在某些具体的实施方式中，所述环氧树脂的黏度为500～15000Pa·s，例如所述粘度可以为500 Pa·s、600Pa·s、700Pa·s、800Pa·s、900Pa·s、1000Pa·s、 2000Pa·s、3000Pa·s、4000Pa·s、5000Pa·s、6000Pa·s、7000Pa·s、8000Pa·s、9000Pa·s、10000Pa·s、11000Pa·s、 12000Pa·s、13000Pa·s、14000Pa·s、15000Pa·s。优选的，所述粘度为5000～14000mPa.s。

在某些具体的实施方式中，所述所述含有二硫键的固化剂的结构式为如下式(I)：

A1-B1-S-S-B2-A2(I)；

上述式(I)中，A1、A2分别独立地选自氢、羟基、羧基、氨基、硫醇、异氰酸酯、酰胺、咪唑中的任意一种。

优选的，A1、A2分别独立地选自羟基、羧基、氨基、硫醇、异氰酸酯、酰胺中的任意一种。

优选的，A1、A2分别独立地选自羧基、氨基、硫醇、异氰酸酯、酰胺中的任意一种。

优选的，A1、A2分别独立地选自氨基、硫醇、异氰酸酯、酰胺中的任意一种。

优选的，A1、A2分别独立地选自硫醇、异氰酸酯、酰胺中的任意一种。

优选的，A1、A2分别独立地选自异氰酸酯、酰胺中的任意一种。

优选的，A1、A2为酰胺。

所述硫醇的实例可列举有1，2-乙二硫醇、1，3-丙二硫醇、四巯基甲基甲烷、四巯基丙酸季戊四醇酯、四巯基乙酸季戊四醇酯、2，3-二巯基丙醇、二巯基甲烷、三巯基甲烷、1，2-苯二硫醇、1， 3-苯二硫醇、2，5-二(巯基甲基)-1，4-二噻烷、1，4-苯二硫醇、1， 3，5-苯三硫醇、1，2-二巯基甲基苯、1，3-二巯基甲基苯、1，4-二巯基甲基苯、1，3，5-三巯基甲基苯、甲苯-3，4-二硫醇、1，2，3- 三巯基丙烷、1，2，3，4-四巯基丁烷等。

所述异氰酸酯包括任选的异(硫代)氰酸酯，可列举的实例有亚二甲苯基二异(硫代)氰酸酯、3，3’-二氯二苯基4，4’-二异(硫代)氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二异(硫代)氰酸酯、六亚甲基二异(硫代)氰酸酯、2，2’，5，5’-四氯二苯基4，4’-二异(硫代)氰酸酯、亚苄基二异 (硫代)氰酸酯、双(异(硫代)氰氧基甲基)环己烷、双(4-异(硫代)氰氧基环己基)甲烷、双(4-异(硫代)氰氧基甲基环己基)甲烷、环己烷二异(硫代)氰酸酯、异佛尔酮二异(硫代)氰酸酯、2，5-双(异(硫代)氰氧基甲基)二环[2，2，2]辛烷、2，5-双(异(硫代)氰氧基甲基)二环[2， 2，1]庚烷、2-异(硫代)氰氧基甲基-3-(3-异(硫代)氰氧基丙基)-5-异(硫代)氰氧基甲基-二环[2，2，1]庚烷、2-异(硫代)氰氧基甲基-3-(3- 异(硫代)氰氧基丙基)-6-异(硫代)氰氧基甲基-二环[2，2，1]庚烷、2- 异(硫代)氰氧基甲基-2-[3-异(硫代)-氰氧基丙基]-5-异(硫代)氰氧基甲基-二环[2，2，1]庚烷、2-异(硫代)氰氧基甲基-2-(3-异(硫代)氰氧基丙基)-6-异(硫代)氰氧基甲基-二环[2，2，1]庚烷、2-异(硫代)氰氧基甲基-3-(3-异(硫代)氰氧基丙基)-6-(2-异(硫代)氰氧基乙基)-二环[2，2， 1]庚烷、2-异(硫代)氰氧基甲基-3-(3-异(硫代)氰氧基丙基)-6-(2-异(硫代)氰氧基乙基)-二环[2，2，1]庚烷、2-异(硫代)氰氧基甲基-2-(3-异 (硫代)氰氧基丙基)-5-(2-异(硫代)氰氧基乙基)-二环[2，2，1]庚烷、 2-异(硫代)氰氧基甲基-2-(3-异(硫代)氰氧基丙基)-6-(2-异(硫代)氰氧基乙基)-二环[2，2，1]庚烷等。

B1、B2分别独立地选自吡啶、硫脲、脂肪链、苯环中的任意一种。

优选的，B1、B2分别独立地选自硫脲、脂肪链、苯环中的任意一种。

优选的，B1、B2分别独立地选自脂肪链、苯环中的任意一种。

优选的，B1、B2为苯环。

所述脂肪链为任意C原子的脂肪链，优选为C2～C12的脂肪链，进一步优选为乙烷。

如上任一所述的本发明所提供的组合物，以在组合物中所占的重量百分计，所述环氧树脂为30～60％，例如所述环氧树脂在组合物中占比可以为30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、 38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、 48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、 58％、59％、60％，优选的，占比为40-55％，进一步优选占比为 52％。

如上任一所述的本发明所提供的组合物，以在组合物中所占的重量百分计，所述二硫键固化剂为10～30％，例如所述二硫键固化剂在组合物中占比为10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、 17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、 27％、28％、29％、30％，优选的，占比为15-25％，进一步优选占比为15％。

如上任一所述的本发明所提供的组合物中，所述环氧树脂和二硫键固化剂的质量比为5:1～1:1，例如可以为5:1～1:1、4.5:1～1:1、 4:1～1:1、3.5:1～1:1、3:1～1:1、2.5:1～1:1、2:1～1:1、1.5:1～1:1、 5:1～2:1、5:1～2.5:1、5:1～3:1、5:1～3.5:1、5:1～4:1、5:1～4.5:1、 4:1～2:1、3:1～2:1，优选的，占比为4:1～2:1，进一步优选占比为4:1。

如上任一所述的本发明所提供的组合物，还包括促进剂、分散剂、溶剂中的一种或两种以上，例如可以包括促进剂、分散剂和溶剂；可以包括促进剂和分散剂；可以包括促进剂和溶剂；可以包括分散剂和溶剂；可以只包括促进剂；可以只包括分散剂；可以只包括溶剂。

所述促进剂也称之为催化剂，是能够加速环氧树脂的固化，降低固化温度，缩短固化时间的物质，在本发明的某些实施方式中，所述环氧树脂组合物包括促进剂，所述促进剂可以是本领域内任何能够加速环氧树脂的固化的促进剂，包括但不限于胺类，例如DMP-30、HDG-A/B环氧树脂固化促进剂、叔胺类促进剂、季铵盐类促进剂、脂肪胺类促进剂等；酚类，例如苯酚、间苯二酚、间甲酚、双酚A、苯酚酚醛清漆、邻甲酚酚醛清漆、对甲酚酚醛清漆、叔丁基苯酚酚醛清漆、二环戊二烯甲酚等；取代脲类，例如N-对氯苯基-N,N'-二甲基脲，N-(3，4-二氯苯基)-N,N'-二甲基脲，N-(3-苯基)-- N,N'-二甲基脲，N-(4-苯基)--N,N'-二甲基脲，2-甲基咪唑脲等；咪唑类，例如2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-十一基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1，4-二氰-6-[2-甲基咪唑基 -(1)]-乙基-S-三嗪和2，4-二氰-6-[2-十一基咪唑基-(1)]-乙基-S- 三嗪；咪唑鎓盐例如偏苯三酸酯代1-氰乙基-2-十一基咪唑鎓、异氰尿酯代2-甲基咪唑鎓，四苯基硼酸代2-乙基-4-甲基咪唑鎓和四苯基硼酸代2-乙基-1，4-二甲基咪唑鎓；金属有机盐，例如环烷酸锌、辛酸锌等；膦类化合物，例如三丁基膦、三苯基膦、三(二甲氧基苯基)膦、三(羟丙基)膦和三(氰乙基)膦、四苯基硼酸四苯基膦、四苯基硼酸甲基三丁基膦和四苯基硼酸甲基三氰乙基膦等；重氮双环化合物，例如1，5-重氮双环(5，4，0)-7- 十一碳烯、1，5-重氮双环(4，3，0)-5-壬烯和1，4-重氮双环 (2，2，2)-辛烷；三氟化硼络合物、甲基苯磺酸、硫氰酸的1-氨基吡咯烷盐(NR-S，大冢化学公司制造)等。

在某些优选的实施方式中，所述促进剂为叔胺类促进剂，包括但不限于三甲胺、三乙胺、三乙醇胺、乙基二甲胺、丙基二甲胺、N，N’-二甲基哌嗪、甲基吡啶(picoline)、1，8-二偶氮双环(5，4，0)十一烯-1(DBU)、苄基二甲胺、2-(二甲基氨基甲基) 苯酚(DMP-10)、2，4，6-三(二甲基氨基甲基)苯酚(DMP-30)、吡啶及其衍生物等。

在某些优选的实施方式中，所述促进剂为咪唑及其衍生物。

在某些优选的实施方式中，所述促进剂选自三乙醇胺、咪唑及其衍生物、吡啶及其衍生物一种或两种以上。

优选的，以在组合物中所占的重量百分计，所述促进剂为 0.5～10％，例如所述促进剂在组合物中占比可以为0.5％、1％、2％、 3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％。进一步优选的，占比为 3～6％，进一步优选占比为3％。

所述分散剂也称为湿润分散剂，是用于将所述组合物中各组分分散均匀的物质。在本发明的某些实施方式中，所述分散剂包括但不限于各种非离子分散剂、阴离子分散剂和阳离子分散剂等。例如聚烷撑二醇及其酯、聚乙二醇、多羟基醇酯、烯化氧加合物、醇烯化氧加合物、磺酸酯、磺酸盐、羧酸酯、羧酸盐、烷基酰胺烯化氧加合物和烷基胺等。所述分散剂可以单独使用或将两种或更多种结合使用。

在某些优选的实施方式中，所述分散剂选自油酸、蓖麻油、氢化蓖麻油、十二烷基硫醇、十二烷基磺酸钠、十四烷基三甲基溴化铵中的一种或两种以上。

优选的，以在组合物中所占的重量百分计，所述分散剂为 0.3～5％，例如所述分散剂在组合物中占比可以为0.3％、0.4％、0.5％、 1.0％、1.5％、2.0％、2.5％、3.0％、3.5％、4.0％、4.5％、5.0％。进一步优选的，占比为2～5％，进一步优选占比为5％。

所述溶剂包括但不限于丙二醇苯醚、丙二醇甲醚、戊二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙二酸二甲酯、二丙二醇丁醚、乙二醇、醇酯十二、松油醇、邻苯二甲酸二甲酯、乙二醇乙酸醋酸酯、丁基卡必醇、松节油、乙二醇丁醚、丁基卡必醇醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、柠檬酸三丁酯，二乙二醇单丁醚乙酸酯、磷酸三丁酯、二乙二醇丁醚、2,2,4-三甲基 -1,3戊二醇单异丁酸酯、己二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、二元酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、2,2,4-三甲基戊二醇异丁酯、苯甲酸苄酯、乙二醇苯醚、丙二醇苯醚、乙二醇苯醚醋酸酯、丙二醇苯醚醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、乙酸丁酯等中的一种或两种以上。

在某些优选的实施方式中，所述溶剂选自二乙二醇丁醚醋酸酯、松油醇、2,2,4-三甲基-1,3戊二醇二异丁酸酯、乙酸丁酯中的一种或两种以上。

优选的，以在组合物中所占的重量百分计，所述溶剂为10～30％，例如所述溶剂在组合物中占比为10％、11％、12％、13％、14％、 15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、 25％、26％、27％、28％、29％、30％。进一步优选的，占比为 15～25％，进一步优选占比为25％

在某些实施方式中，所述环氧树脂组合物中环氧树脂、含有二硫键的固化剂和以及任选的促进剂、分散剂、溶剂的各组分含量之和为100％。

本发明还提供了一种经过熟化的环氧树脂组合物，所述经过熟化的环氧树脂组合物是由如前所述的任意一种环氧树脂组合物经过熟化后得到的。

所述熟化过程为环氧树脂组合物在使二硫键能够重排的温度以下的低温(25℃～70℃)进行反应，以达到使体系中的活性氢等充分反应和溶解性差组分升温混合的效果，此后降至室温后环氧树脂组合物保持在不沉降且化学性质稳定的稳定状态。

本发明进一步提供了一种经过熟化的环氧树脂组合物的制备方法，包括将环氧树脂、二硫键固化剂、以及任选的促进剂、分散剂、溶剂混合均匀，熟化，即得到所述组合物。

所述混合过程可以是本领域人员能够使各组分进行混合的任意手段，包括但不限于手动搅拌、机械搅拌等，只要能使各组分混合均匀即可，所述熟化过程为如前所述的熟化工艺，在本发明的一些实施方式中，当A1、A2为氨基、羧基等易与环氧反应的基团时，需引入熟化工艺，具体操作如下，将各组分混合后于25℃～70℃下，搅拌，每隔10min，测试黏度变化，待黏度变化幅度＜10％时，认为熟化完成，得到组合物母液。

在一些优选的实施方式中，在恒温水浴或油浴并且带搅拌装置反应釜中，加入环氧树脂、二硫键固化剂、以及任选的促进剂、分散剂、溶剂混合均匀，在25℃下搅拌，溶解混合均匀。

在一些优选的实施方式中，在恒温水浴或油浴并且带搅拌装置反应釜中，加入环氧树脂、二硫键固化剂、以及任选的促进剂、分散剂、溶剂混合均匀，在50℃下搅拌，溶解混合均匀。

在一些优选的实施方式中，在恒温水浴或油浴并且带搅拌装置反应釜中，加入环氧树脂、二硫键固化剂、以及任选的促进剂、分散剂、溶剂混合均匀，在70℃下搅拌，溶解混合均匀。

本发明所提供的环氧树脂组合物可以应用到浆料的制备中，通过所述环氧树脂组合物与不同物质的混合制备，可以制备出不同类型的浆料。

本发明具体提供了一种浆料，包括环氧树脂组合物和金属粉体。

所述环氧树脂组合物为如前所述的任一环氧树脂组合物或经过熟化的环氧树脂组合物，以在浆料中所占的重量百分计，环氧树脂组合物为7～20％，例如，占比可以为7％、8％、9％、10％、11％、 12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％。优选的，占比为15-20％，进一步优选占比为15％。

在本发明的一些具体实施方式中，所述金属粉体可以为银粉、金粉、铂粉、锡粉、镍粉、铝粉、银包铜粉中的一种或两种以上的组合；

在本发明的一些具体实施方式中，金属粉体的形状可以为球形、片形、长条形和不规则颗粒中的一种或两种以上的组合。

在本发明更进一步的具体实施方式中，所述金属粉体为银粉。

在本发明更进一步的具体实施方式中，所述金属粉体为银片粉。

在本发明更进一步的具体实施方式中，所述金属粉体为银球粉。

在本发明更进一步的具体实施方式中，所述金属粉体为银片粉和银球粉的组合。

以在浆料中所占的重量百分计，所述金属粉体为80～93％，例如占比可以为80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、 89％、90％、91％、92％、93％，优选的，占比为85-90％，进一步优选占比为85％。

在一些具体的实施方式中，所述银片粉和银球粉的质量比为 10:1-0.25:1，，例如可以为10:1，9:1，8:1，7:1，6:1，5:1，4:1，3:1， 2:1，1:1，0.5:1，0.25:1，优选的，占比为8:1-3:1，进一步优选占比为3:1。

如前所述的本发明所提供的浆料，可以包括溶剂也可以不包括溶剂，所述溶剂的作用为根据所制备的环氧树脂组合物的粘度和分散性来以及根据所制备浆料的粘度需求调整浆料的粘度，可以选择添加溶剂也可以选择不添加溶剂。

如前所述的本发明所提供的浆料，包括溶剂，所述溶剂可以为本领域内所使用的常规溶剂，所述溶剂包括但不限于丙二醇苯醚、丙二醇甲醚、戊二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙二酸二甲酯、二丙二醇丁醚、乙二醇、醇酯十二、松油醇、邻苯二甲酸二甲酯、乙二醇乙酸醋酸酯、丁基卡必醇、松节油、乙二醇丁醚、丁基卡必醇醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、柠檬酸三丁酯，二乙二醇单丁醚乙酸酯、磷酸三丁酯、二乙二醇丁醚、2,2,4-三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯、己二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、二元酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、 2,2,4-三甲基戊二醇异丁酯、苯甲酸苄酯、乙二醇苯醚、丙二醇苯醚、乙二醇苯醚醋酸酯、丙二醇苯醚醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、乙酸丁酯等中的一种或两种以上。

在本发明的优选实施方式中，所述溶剂为非极性溶剂，所述溶剂的沸点为170～300℃。

在一些具体的实施方式中，所述溶剂选自二乙二醇丁醚醋酸酯、松油醇、2,2,4-三甲基-1,3戊二醇二异丁酸酯、乙酸丁酯。

本发明进一步提供了制备如前所述的浆料的方法，包括将所述环氧树脂组合物和所述金属粉体混合或将所述环氧树脂组合物、所述金属粉体和所述溶剂混合；

搅拌；

三辊研磨机使浆料各相物质充分研磨、分散，用刮板细度表征浆料均匀性至明暗分界线在5以下，细度10μm以下。

所述环氧树脂组合为如前所述的任意一种环氧树脂组合物；所述金属粉体为如前所述的任意一种金属粉体；所述溶剂为如前所述的任意一种溶剂；所述混合过程可以在本领域内常规使用的任意一种容器内进行；所述搅拌是手动搅拌也可以是机械搅拌，例如使用离心搅拌机等装置进行搅拌。

在本发明的优选实施方式中，使用手动搅拌进行初步搅拌，然后使用三辊研磨机使浆料各相物质充分研磨、分散。

本发明进一步提供了一种电极，所述电极是由如前所述的任意一种浆料制备而成的，所述制备过程为本领域内人员常规使用的制备电极的方法，例如丝网印刷、阶段梯度退火工艺进行制备。

有益效果

1.本发明采用含二硫键结构的潜伏型固化剂，利用二硫键结构的热响应特性，使浆料在常温下稳定，高温下二硫键动态重排，解决了低温浆料储存周期短，化学性质不稳定的问题。

2.本发明考虑二硫键热响应温度的影响，筛选连接吸电子基团的二硫结构，以降低二硫键的热解温度，并提高分解产物的热稳定性，防止磺基类结构的产生。常温下浆料体系稳定，高温条件下二硫键断开参与固化反应。具体反应式如下：

3.本发明考虑二硫键固化效率，分子链端基引入单个或多个活性预固化基团，预固化增大浆料体系黏度，并达到稳态，高温下二硫键进一步重排达到固化效果。

实施例

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

各实施例和对比例中环氧树脂组合物所用的试剂种类和质量如表1所示。

表1实施例和对比例中环氧树脂组合物所用的试剂种类和质量

实施例1

2,2’-二硫代二苯甲酸环氧树脂组合物的制备

所述固化剂2,2’-二硫代二苯甲酸的结构式如下所示，

在单口烧瓶中，依次加入双酚F型环氧树脂55g、固化剂 2,2’-二硫代二苯甲酸18g、促进剂三乙醇胺2g、分散剂油酸3g、溶剂二乙二醇丁醚醋酸酯22g，以500rpm速度机械搅拌15min，水浴下50℃熟化2h，得到2,2’-二硫代二苯甲酸环氧树脂组合物。

浆料的制备

取上述制备的2,2’-二硫代二苯甲酸环氧树脂组合物10g，与金属粉90g混合，其中，金属粉末为银片粉80g、银球粉10g 的混合物，通过三辊研磨机进行分散，滚轧8次后，用刮板细度表征至明暗分界线在5以下，细度10μm以下，使浆料各相物质充分分散，得到所述浆料。

固化电极的制备

经过丝网印刷、阶段梯度退火固化后，固化温度见表2，得到固化电极。

实施例2

秋兰姆环氧树脂组合物的制备

所述固化剂秋兰姆的结构式如下所示，

在单口烧瓶中，依次加入双酚F型环氧树脂62g、固化剂秋兰姆10g、分散剂油酸3g、溶剂25g，其中溶剂为二乙二醇丁醚醋酸酯20g、松油醇5g，以500rpm速度机械搅拌1h，50℃熟化2h，得到秋兰姆环氧树脂组合物。

浆料的制备

取上述制备的秋兰姆环氧树脂组合物15g，与金属粉末85g 混合，其中，金属粉末为银片粉68g、银球粉17g的混合物，通过三辊研磨机进行分散，滚轧8次后，用刮板细度表征至明暗分界线在5以下，细度10μm以下，使浆料各相物质充分分散，得到所述浆料。

固化电极的制备

经过丝网印刷、阶段梯度退火固化后，固化温度见表2，得到固化电极。

实施例3

2-羟乙基二硫化物环氧树脂组合物的制备

所述固化剂2-羟乙基二硫化物的结构式如下所示，

在单口烧瓶中，依次加入E51型环氧树脂60g、固化剂2- 羟乙基二硫化物12g、促进剂三乙醇胺3g、分散剂油酸3g、溶剂22g，其中溶剂为二乙二醇丁醚醋酸酯10g、松油醇12g，以 500rpm速度机械搅拌15min，水浴下50℃熟化2h，得到2-羟乙基二硫化物环氧树脂组合物。

浆料的制备

取上述得到的2-羟乙基二硫化物环氧树脂组合物10g，与金属粉末90g混合，其中，金属粉末为银片粉80g、银球粉10g 的混合物，通过三辊研磨机进行分散，滚轧8次后，用刮板细度表征至明暗分界线在5以下，细度10μm以下，使浆料各相物质充分分散，得到所述浆料。

固化电极的制备

经过丝网印刷、阶段梯度退火固化后，固化温度见表2，得到固化电极。

实施例4

3,3'-二氢氧啉酸环氧树脂组合物的制备

所述固化剂3,3'-二氢氧啉酸的结构式如下所示，

在单口烧瓶中，依次加入E51型环氧树脂60g、固化剂 3,3'-二氢氧啉酸15g、促进剂三乙醇胺3g、分散剂油酸3g、溶剂19g，其中溶剂为二乙二醇丁醚醋酸酯10g、松油醇9g，以500rpm速度机械搅拌15min，水浴下50℃熟化2h，得到2-羟乙基二硫化物环氧树脂组合物。

浆料的制备

取上述得到的3,3'-二氢氧啉酸环氧树脂组合物15g，与金属粉末85g混合，其中，金属粉末为银片粉68g、银球粉17g的混合物，通过三辊研磨机进行分散，滚轧8次后，用刮板细度表征至明暗分界线在5以下，细度10μm以下，使浆料各相物质充分分散，得到所述浆料。

固化电极的制备

经过丝网印刷、阶段梯度退火固化后，固化温度见表2，得到固化电极。

对比例1

双氰胺环氧树脂组合物的制备

在单口烧瓶中，依次加入E51型环氧树脂63g、固化剂双氰胺15g、分散剂油酸3g、溶剂19g，其中溶剂为二乙二醇丁醚醋酸酯10g、松油醇9g，以500rpm速度机械搅拌15min，水浴下50℃熟化2h，得到双氰胺环氧树脂组合物。

浆料的制备

取上述得到的双氰胺环氧树脂组合物90g，与金属粉末10g 混合，其中，金属粉末为银片粉8g、银球粉2g的混合物，通过三辊研磨机进行分散，滚轧8次后，用刮板细度表征至明暗分界线在5以下，细度10μm以下，使浆料各相物质充分分散，得到所述浆料。

固化电极的制备

经过丝网印刷、阶段梯度退火固化后，固化温度见表2，得到固化电极。

对比例2

咪唑环氧树脂组合物的制备

在单口烧瓶中，依次加入E51型环氧树脂68g、固化剂甲基纳迪克酸酐10g、分散剂油酸3g、溶剂19g，其中二乙二醇丁醚醋酸酯10g、松油醇9g，以500rpm速度机械搅拌15min，得到咪唑环氧树脂组合物。

浆料的制备

取上述得到的甲基纳迪克酸酐环氧树脂组合物88g，与金属粉末12g混合，其中，金属粉末为银片粉9g、银球粉3g的混合物，通过三辊研磨机进行分散，滚轧8次后，用刮板细度表征至明暗分界线在5以下，细度10μm以下，使浆料各相物质充分分散，得到所述浆料，滚轧过程中浆料已经逐渐变黏。

固化电极的制备

经过丝网印刷、阶段梯度退火固化后，固化温度见表2，得到固化电极。

试验例1固化温度测试

将实施例1-4和对比例1-2制备的环氧树脂组合物分别放置于加热台上，自100℃起每升高10℃，保温10min，并用玻璃棒在其表面刮擦检验是否固化，各实施例与对比例的固化温度如表2 所示。本发明的实施例所制备的环氧树脂组合物的固化温度均在本领域常用的温度范围内，而对比例1的固化温度过高，对比例2的固化温度过低，这样的环氧树脂使用范围窄，实用性较差。

表2各实施例与对比例的固化温度值

组别	固化温度
		实施例1	150℃
实施例2	140℃
		实施例3	190℃
实施例4	170℃
		对比例1	230℃
对比例2	25℃

试验例2使用周期测试

将实施例1-4和对比例1-2制备的浆料开封后，分别通过每日黏度测试，黏度变化小于10％为可使用状态，记录可使用的时间。各实施例与对比例的使用周期如表3所示。从表中可以看出，本发明的实施例制备的浆料使用周期可以达到一个星期，而对比例1的使用周期只有四天，对比例2的使用周期仅两天，本发明所制备的浆料的大幅度延长了使用周期。

表3各实施例与对比例的使用周期

试验例3储存周期测试

将实施例1-4和对比例1-2制备的浆料在2～8℃下低温储存，同时进行黏度追踪测试，黏度变化小于10％为可储存状态，记录可储存的时间。各实施例与对比例的储存周期如表4所示。从表中可以看出，本发明的实施例所制备的浆料在2～8℃下储存时可以储存一个月，而目前常用的同类型浆料的储存周期基本不超过20天，如对比例1的浆料储存周期为15天，而对比例2的储存周期仅有3天。本发明所制备的浆料在延长储存周期方面具有突出的效果。

表4各实施例与对比例的储存周期

	储存周期
		实施例1	30天
实施例2	30天
		实施例3	30天
实施例4	30天
		对比例1	15天
对比例2	3天

试验例4附着力测试

将实施例1-4和对比例1-2制备的电极，通过肉眼观察电极表面状态，同时根据ISO2409-2013《色漆和清漆-划格试验》国际附着力测试标准进行测试浆料附着力等级，ISO附着力(百格刀)测试等级表见表5，各实施例1-4和对比例1-2电极表面状态和附着力等级如表6所示。从表中可以看出，本发明中实施例1-4所制备的电极均是光滑且平整的，成膜性好，附着力等级测试均为1级，附着效果很好，而对比例1的电极虽然表面光滑但不够平整，附着效果也稍差，仅为2级，对比例2的电极表面则比较粗糙，成膜性差，切口边缘处有部分剥落或大片剥落，附着力等级测试为3级，附着效果较差。

表5ISO附着力(百格刀)测试等级表

表6各实施例1-4和对比例1-2电极表面状态和附着力等级

	电极表面状态	附着力等级
			实施例1	光滑平整	1级
实施例2	光滑平整	1级
			实施例3	光滑平整	1级
实施例4	光滑平整	1级
			对比例1	平整	2级
对比例2	粗糙	3级

前面仅仅示出了本发明的原理，应理解，本发明的范围不预期限制在本文所述的示例性方面，而应包括所有当前已知的和未来开发的等同物。另外，应当指出，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以作出若干改进和修改，这些改进和修改也应被视为本发明的范围。

Claims (10)

1.一种环氧树脂组合物，其特征在于，包括环氧树脂和含有二硫键的固化剂，所述二硫键的固化剂为二硫键两端还包含有电子基团的二硫结构。

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述环氧树脂选自E51型环氧树脂、E44型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、改性环氧树脂中的任意一种，

优选，所述环氧树脂的黏度为500～15000Pa·s，进一步优选，所述环氧树脂的黏度为5000～14000mPa.s。

3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述含有二硫键的固化剂的结构式为如下式(Ⅰ)：

A1-B1-S-S-B2-A2 (Ⅰ)；

上述式(I)中，A1、A2分别独立地选自氢、羟基、羧基、氨基、硫醇、异氰酸酯、酰胺、咪唑中的任意一种；

B1、B2分别独立地选自吡啶、硫脲、脂肪链、苯环中的任意一种。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的组合物，其特征在于，以在组合物中所占的重量百分计，所述环氧树脂为30～60％，所述含有二硫键的固化剂为10～30％；

所述环氧树脂和所述含有二硫键的固化剂的质量比为5:1～1:1，优选质量比为4:1～2:1。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的组合物，其特征在于，所述组合物中还包括一种或两种以上促进剂、分散剂及溶剂；

所述促进剂为叔胺类促进剂或咪唑及其衍生物，优选选自三乙醇胺、咪唑及其衍生物、吡啶及其衍生物一种或两种以上，以在组合物中所占的重量百分计，所述促进剂为0.5～10％，优选为3～6％；

所述分散剂选自油酸、蓖麻油、氢化蓖麻油、十二烷基硫醇、十二烷基磺酸钠、十四烷基三甲基溴化铵中的一种或两种以上，以在组合物中所占的重量百分计，所述分散剂为0.3～5％，优选为2～5％；

所述溶剂选自二乙二醇丁醚醋酸酯、松油醇、2,2,4-三甲基-1,3戊二醇二异丁酸酯、乙酸丁酯中的一种或两种以上，以在组合物中所占的重量百分计，所述溶剂10～30％，优选为15～25％。

6.一种熟化的环氧树脂组合物，其特征在于，包括：

将环氧树脂、含有二硫键的固化剂、以及促进剂、分散剂、溶剂混合并经25℃～70℃加热得到的组合物。

7.一种浆料，其特征在于，包括权利要求1-5中任一项所述的环氧树脂组合物或权利要求6所述熟化的环氧树脂组合物和金属粉体。

8.根据权利要求7所述的浆料，其特征在于，以在浆料中所占的重量百分计，所述环氧树脂组合物为7～20％，金属粉体为80～93％；

所述环氧树脂组合物或经熟化的环氧树脂组合物与金属粉体质量比为3:40～10:40。

9.一种制备权利要求7-8中任一项所述浆料的方法，其特征在于，包括：

将所述环氧树脂组合物和所述金属粉体混合或将所述环氧树脂组合物、所述金属粉体和所述溶剂混合、搅拌；

并通过三辊研磨机使浆料各物质充分研磨、分散，用刮板细度表征浆料均匀性至明暗分界线在5以下，细度10μm以下。

10.一种电极，包括权利要求7-8中任一项所述的浆料制备得到的。