CN115346709A - 一种聚合物改性导电浆料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚合物改性导电浆料，它包括以下质量百分含量的组分：导电填料50‑70%；粘接剂5‑10%；分散剂20‑35%；助剂0.5‑2%；稀释剂0.1~5%；所述稀释剂为聚乳酸改性聚乙二醇甲基丙烯酸酯。通过选用特定的稀释剂与导电填料、粘接剂、分散剂等进行复配使用，稀释剂不仅具有稀释、降低黏度的作用，还可参与交联并降低有机物的挥发，有利于提高导电浆料的固体成分含量，可以增强浆料固化后的力学性能。

Description

一种聚合物改性导电浆料

技术领域

本发明属于电子浆料技术领域，涉及一种导电浆料，具体涉及一种聚合物改性的导电浆料。

背景技术

导电浆料是将导电剂均匀分散于溶剂形成的浆料，是贵金属粉与贱金属粉、玻璃粉和合成树脂的混合物，主要用于厚膜集成电路的配线、陶瓷电容器等电极以及混合集成电路的引线，近年来发展势头迅猛。导电浆料的主要成分有粘结剂、溶剂、稀释剂、导电填料和助剂等，稀释剂通常是一类粘度低、分子量小、含有可聚合官能团的小分子；现有的导电浆料在固化后存在力学性能较差的缺陷。

聚乳酸，又称聚丙交酯，是以乳酸为主要原料聚合得到的聚酯类聚合物，是一种新型的生物降解材料，来源广泛、价格低廉，同时具有较高的反应活性。以生物质资源聚乳酸衍生物替代传统的石油基稀释剂，将生物基资源与导电浆料稀释剂相结合，不仅降低成本、减少环境污染，还具有节约石油资源和保护环境的双重功效。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的缺陷，提供了一种聚合物改性的导电浆料。

为达到上述目的，本发明提供一种聚合物改性导电浆料，它包括以下质量百分含量的组分：

导电填料 50-70%；

粘接剂 5-10%；

分散剂 20-35%；

助剂 0.5-2%；

稀释剂 0.1~5%；

所述稀释剂为聚乳酸改性聚乙二醇甲基丙烯酸酯。

优化地，所述聚乳酸改性聚乙二醇甲基丙烯酸酯的制备方法包括：将聚乙二醇甲基丙烯酸酯在氮气氛围下溶解于有机溶剂中，加入催化剂和有机酸，升温至60~180℃，加入聚乳酸反应6-15小时即可。

进一步地，所述聚乳酸改性聚乙二醇甲基丙烯酸酯的制备方法还包括：反应结束后依次采用二氯甲烷溶解、石油醚沉析，过滤后真空干燥即可。

进一步地，所述有机溶剂为选自四甲苯、对二甲苯、邻二甲苯、正已烷、四氢呋喃和正辛烷中的一种或多种组成的混合物。

进一步地，所述有机酸为醋酸或/和甲酸。

进一步地，所述催化剂为选自阳离子交换树脂、对甲苯磺酸、辛酸亚锡和浓硫酸中的一种或多种组成的混合物，其使用量为聚乙二醇甲基丙烯酸酯质量的1-2%。

优化地，所述导电填料为选自铜粉、片状银粉、球状银粉、银包镍粉和银包铜粉中的一种或多种组成的混合物。

优化地，所述粘接剂为选自聚氨酯、环氧树脂、环氧改性聚氨酯、聚酯树脂和酚醛树脂中的一种或多种组成的混合物。

优化地，所述分散剂为选自异佛尔酮、乙二醇丁醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚醋酸酯、尼龙甲酸酯和乙二醇二乙酸酯中的一种或多种组成的混合物。

优化地，所述助剂为选自流平剂、附着力促进剂、消泡剂、防结皮剂和触变剂中的一种或多种组成的混合物。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明聚合物改性导电浆料，通过选用特定的稀释剂与导电填料、粘接剂、分散剂等进行复配使用，稀释剂不仅具有稀释、降低黏度的作用，还可参与交联并降低有机物的挥发，有利于提高导电浆料的固体成分含量，可以增强浆料固化后的力学性能。

附图说明

图1为聚乳酸、聚乙二醇甲基丙烯酸酯和聚乳酸聚乙二醇甲基丙烯酸酯（即聚乳酸改性聚乙二醇甲基丙烯酸酯）的FT-IR谱图；

图2为聚乳酸聚乙二醇甲基丙烯酸酯的核磁谱图。

具体实施方式

下面对本发明优选实施方案进行详细说明。

实施例1

本实施例提供一种聚乳酸改性聚乙二醇甲基丙烯酸酯的制备方法，包括以下步骤：

（a）在四口烧瓶中将5g聚乙二醇甲基丙烯酸酯（平均分子量300）在氮气氛围下溶解于50 ml有机溶剂（邻二甲苯）中，加入0.025g催化剂（辛酸亚锡）和2.5g有机酸（甲酸和对甲苯磺酸的混合物，质量比为1:1），升温至100℃进行冷凝回流；于0.5h内加入1.25g丙交酯，加完后反应8小时；

（b）反应结束后将产物每次用10ml二氯甲烷溶解，然后加入到20ml石油醚中搅拌沉析过滤；重复上操作5次（二氯甲烷合计50ml、石油醚100ml）；随后真空干燥即可。

实施例2

本实施例提供一种聚乳酸改性聚乙二醇甲基丙烯酸酯的制备方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：有机溶剂为甲苯，有机酸为甲酸和对甲苯磺酸的混合物（质量比4:1）；回流温度为120℃，加完后反应10小时。

实施例3

本实施例提供一种聚乳酸改性聚乙二醇甲基丙烯酸酯的制备方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：有机溶剂为正辛烷，有机酸为醋酸和对甲苯磺酸的混合物（质量比9:1）；回流温度为175℃，加完后反应12小时。

实施例1-3分别提供一种聚乳酸改性聚乙二醇甲基丙烯酸酯的制备方法，其产物均为聚乳酸改性聚乙二醇甲基丙烯酸酯（即聚乳酸聚乙二醇甲基丙烯酸酯，其红外谱图见图1；核磁共振氢谱见图2），不同之处仅在于：纯度稍有不同，并不影响其作为稀释剂的使用性能。

采用实施例1中制得的聚乳酸改性聚乙二醇甲基丙烯酸酯作为稀释剂配制聚合物改性导电浆料，其比例参见表1。

表1实施例4-8、对比例1-3中导电浆料的配比表

注：对比例3中的稀释剂采用聚乙二醇甲基丙烯酸酯（未用聚乳酸改性）。

将实施例4-8、对比例1-3中导电浆料涂布在PET基材上，于120℃固化60min得到涂层，对其进行性能测试（GBT9286-1998/YS-T612-2014），其性能数据见表2（注意：表2中的粘度为导电浆料的粘度）。

表2基于实施例4-8、对比例1-3中导电浆料的涂层性能数据

由表1和表2可知，实施例4-8中稀释剂和其它组分的含量不同；当稀释剂含量越多，其粘度越小。

当稀释剂含量过量（对比实施例6和对比例1）时，涂层电阻过大，不能满足使用要求。当不含有稀释剂（对比实施例6和对比例2）时，导电浆料粘度急剧变大且最终的涂层电阻也增大，附着力下降。当稀释剂未用聚乳酸改性（对比实施例6和对比例3）时，涂层的性能也显著下降。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种聚合物改性导电浆料，它包括以下质量百分含量的组分：

导电填料 50-70%；

粘接剂 5-10%；

分散剂 20-35%；

助剂 0.5-2%；

稀释剂 0.1~5%；

其特征在于：所述稀释剂为聚乳酸改性聚乙二醇甲基丙烯酸酯。

2.根据权利要求1所述的聚合物改性导电浆料，其特征在于，所述聚乳酸改性聚乙二醇甲基丙烯酸酯的制备方法包括：将聚乙二醇甲基丙烯酸酯在氮气氛围下溶解于有机溶剂中，加入催化剂和有机酸，升温至60~180℃，加入聚乳酸反应6-15小时即可。

3.根据权利要求2所述的聚合物改性导电浆料，其特征在于，所述聚乳酸改性聚乙二醇甲基丙烯酸酯的制备方法还包括：反应结束后依次采用二氯甲烷溶解、石油醚沉析，过滤后真空干燥即可。

4.根据权利要求2所述的聚合物改性导电浆料，其特征在于：所述有机溶剂为选自四甲苯、对二甲苯、邻二甲苯、正已烷、四氢呋喃和正辛烷中的一种或多种组成的混合物。

5.根据权利要求2所述的聚合物改性导电浆料，其特征在于：所述有机酸为醋酸或/和甲酸。

6.根据权利要求2所述的聚合物改性导电浆料，其特征在于：所述催化剂为选自阳离子交换树脂、对甲苯磺酸、辛酸亚锡和浓硫酸中的一种或多种组成的混合物，其使用量为聚乙二醇甲基丙烯酸酯质量的1-2%。

7.根据权利要求1所述的聚合物改性导电浆料，其特征在于：所述导电填料为选自铜粉、片状银粉、球状银粉、银包镍粉和银包铜粉中的一种或多种组成的混合物。

8.根据权利要求1所述的聚合物改性导电浆料，其特征在于：所述粘接剂为选自聚氨酯、环氧树脂、环氧改性聚氨酯、聚酯树脂和酚醛树脂中的一种或多种组成的混合物。

9.根据权利要求1所述的聚合物改性导电浆料，其特征在于：所述分散剂为选自异佛尔酮、乙二醇丁醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚醋酸酯、尼龙甲酸酯和乙二醇二乙酸酯中的一种或多种组成的混合物。

10.根据权利要求1所述的聚合物改性导电浆料，其特征在于：所述助剂为选自流平剂、附着力促进剂、消泡剂、防结皮剂和触变剂中的一种或多种组成的混合物。

Images