CN115386327A - 一种高导电导电胶及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及胶粘剂技术领域,提供了一种高导电导电胶及其制备方法和应用。本发明提供的导电胶由聚氨酯胶粘剂、导电填料和增强填料制备得到,其中,聚氨酯胶粘剂由三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸异辛酯、安息香乙醚、二苯甲酮、过氧化苯甲酰、双酚A型环氧丙烯酸酯、羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和改性聚氨酯预聚物制备得到。改性聚氨酯预聚物由聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯、一乙醇胺、γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、二丁基锡二月桂酸酯和乙酸乙酯制备得到,聚酯多元醇由对苯二甲酸、间苯二甲酸、癸二酸、钛酸四丁酯和1,4‑丁二醇制备得到。本发明通过调整原料组成和含量能够提高导电胶在导电材料上的附着效果,并提高导电胶的导电性能。
Description
本申请是申请日为2020年1月20日、申请号为202010064871.5、发明名称为《一种高导电导电胶及其合成工艺》的分案申请。
技术领域
本发明涉及导电胶粘剂的技术领域,尤其是涉及一种高导电导电胶及其制备方法和应用。
背景技术
导电胶是一种固化或干燥后具有一定导电性的胶粘剂。它可以将多种导电材料连接在一起,使被连接材料间形成电的通路。在电子工业中,导电胶已成为一种必不可少的新材料
但现有的导电胶在物体上的附着力不好,在长久使用过程中,易于脱离所要黏附的导电材料的表面,导致导电胶与导电材料之间的连接紧密性下降,从而影响导电胶的导电效果。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的是一种高导电导电胶及其制备方法和应用,用以提高导电胶在导电材料上的附着效果,并提高导电胶的导电性能。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种高导电导电胶,包括以下重量百分比计原料制得:
聚氨酯胶粘剂 30-40%;
导电填料 40-50%;
增强填料 10-30%;
所述聚氨酯胶粘剂包括以下重量百分比计原料制得:
通过采用上述技术方案,加入有改性聚氨酯预聚物,用以赋予导电胶良好的粘结效果和耐水性,同时赋予导电胶良好的耐热效果。加入有增强填料,可提高导电胶的强度,从而提高导电胶的力学性能,赋予导电胶良好的强度和韧性,提高导电胶的耐久性和耐磨性,从而提高导电胶的使用寿命。
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯作为交联单体和活性稀释剂,丙烯酸异辛酯作为活性单体,用以对聚氨酯进行改性,制得丙烯酸酯-聚氨酯复合乳液,从而赋予聚氨酯胶粘剂良好的耐热性。且三羟甲基丙烷三丙烯酸酯具有较高的固化收缩率,其可提高聚氨酯的固化收缩率,聚合物基体的固化收缩率增加导致导电复合物中的导电填料之间的接触更加充分,从而降低了导电复合物的体积电阻率,提高导电胶的导电性能。
安息香乙醚和二苯甲酮作为光引发剂,过氧化苯甲酰为热引发剂,通过加入有光引发剂和热引发剂,使得在使用本发明中的导电胶时,其可在紫外线的照射下,快速发生固化,使导电胶表面快速表干。然后将导电胶进行热固化,使其彻底固化,通过光固化和热固化两种固化方式共同作用,提高导电胶在导电材料上的附着效果,从而提高导电胶的导电性能。
本发明进一步设置为:所述改性聚氨酯预聚物包括以下重量百分比计原料制得:
通过采用上述技术方案,聚酯多元醇和甲苯二异氰酸酯是制备聚氨酯的常用原料。γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷可以与聚氨酯发生加成反应,用以在聚氨酯中引入硅氧烷,用以对聚氨酯进行改性,赋予聚氨酯良好的耐水效果。一乙醇胺作为扩链剂和封端剂,其在封端时,会露出羟基,这一羟基会与金属的导电材料表面发生化学键连接,从而提高导电胶在导电材料上的附着效果,从而提高导电胶的导电性能。二丁基锡二月桂酸酯作为催化剂,用以提高反应的速率,优化反应进行的环境,便于实际操作。乙酸乙酯作为溶剂,是一种安全无污染的环保性溶剂,提高工人的身体健康。
本发明进一步设置为:所述聚酯多元醇包括以下重量百分比计原料制得:
通过采用上述技术方案,对苯二甲酸、间苯二甲酸和癸二酸三种二酸复配使用,三种二酸之间取长补短,使得用本发明中制得的聚酯多元醇制备聚氨酯,可赋予聚氨酯良好的耐热、耐水效果,且可赋予导电胶良好的附着力。钛酸四丁酯作为催化剂,可提高反应的速率。
本发明进一步设置为:所述导电填料包括以下重量百分比计原料:
纳米银颗粒 30-50%;
镀银铜粉 50-70%。
通过采用上述技术方案,为便于储存镀银铜粉,镀银铜粉表面一般会喷涂有一层绝缘有机物,绝缘有机物一般为有机润滑剂,直接将镀银铜粉添加至聚氨酯胶粘剂中,会导致通过物理接触的导电填料之间存在有较大的隧道电阻,从而影响导电胶的导电性能。加入有纳米银颗粒,由于纳米银颗粒具有较大的表面能,能够在低于本体的熔点温度下发生熔融现象,即低温烧结。在热固化导电胶时,纳米银颗粒能够在镀银铜粉表面发生原位烧结,使镀银铜粉之间形成合金键连接,改变了填料之间的单纯的物理接触形式,使得整个导电胶体系形成高效的导电通路,赋予导电胶良好的导电性能。镀银铜粉具有银粉的导电效果,且价格便宜,是一种良好的导电胶填料,且镀银铜粉呈树枝状,从而可提高其与各原料之间的接触面积,从而提高导电胶的导电性能。
本发明进一步设置为:所述镀银铜粉经过改性剂的预处理,所述改性剂与镀银铜粉之间的体积比为:2:1;
所述改性剂包括以下重量百分比计原料:
所述预处理包括以下工艺步骤:按比例将镀银铜粉放入至已配置好的改性剂中,超声分散处理1-2h,得浆料;将浆料放入球磨机中球磨1-2h,再放入90-100℃真空干燥箱中干燥1-2h,制得预处理后的镀银铜粉。
通过采用上述技术方案,丙二酸和已二酸皆为直链二元酸,两者皆可与镀银铜粉表面的绝缘有机物发生反应,原位取代镀银铜粉表面的有机润滑剂,从而提高导电胶的导电性能。且二元羧酸的两端均能电离成为带有负电的羧酸根,这能让二元羧酸有效的锚固在银粉表面,而其短链的结构有助于电子的传输,从而提高导电胶的导电性能。且丙二酸和已二酸虽具有一定的酸性,并对银粉表面的绝缘润滑剂有一定的去除能力,但由于它们的酸性不强,不会导致因银粉表面的有机物质的快速去除而带来的团聚现象。同时,丙二酸和已二酸还可以与聚氨酯中的氨基和羟基发生反应,从而提高了镀银铜粉与树脂的结合力,赋予了导电胶良好的导电性能和力学性能。
乙烯基三甲氧基硅烷作为硅烷偶联剂,用以降低镀银铜粉表面的表面能,便于丙二酸和已二酸除去镀银铜粉表面,且提高了镀银铜粉在聚氨酯胶粘剂中的分散效果。且在固化导电胶时,乙烯基三甲氧基硅烷会与改性聚氨酯预聚物发生迈克尔加成反应,从而提高了镀银铜粉与树脂的结合力,赋予了导电胶良好的导电性能和力学性能。无水乙醇作为溶剂。
本发明进一步设置为:所述增强填料包括以下重量百分比计原料:
通过采用上述技术方案,加入有丙烯酸,用以对多壁纳米碳管进行改性,在多壁纳米碳管表面引入羧基。接枝丙烯酸后的多壁纳米碳管周围成为一个显负电的环境,这种负电环境能够通过静电排斥作用抵消多壁纳米碳管之间的范德华力,提高了增强填料在聚氨酯胶粘剂中的分散效果,提高导电胶的导电性能和力学性能。且羧基可以与改性聚氨酯预聚物发生反应,从而提高了增强填料与树脂的结合力,赋予了导电胶良好的导电性能和力学性能。同时,多壁纳米碳管经过丙烯酸改性后,可提高镀银铜粉在多壁纳米碳管上的附着效。由于多壁纳米碳管和镀银铜粉皆呈酸性,且表面接待有羧基,从而使得镀银铜粉可以均匀的附着在多壁纳米碳管上,提高了导电胶的导电性能。
乙烯基三乙氧基硅烷作为硅烷偶联剂,用以降低多壁纳米碳管表面的表面能,便于丙烯酸接枝在多壁纳米碳管的表面,且提高了增强填料在聚氨酯胶粘剂中的分散效果。且在固化导电胶时,乙烯基三乙氧基硅烷会与改性聚氨酯预聚物发生迈克尔加成反应,从而提高了增强填料与树脂的结合力,赋予了导电胶良好的导电性能和力学性能。偶氮二异丁腈作为引发剂,促进丙烯酸接枝在多壁纳米碳管,提高反应的速率和加快反应的进程。丙酮作为溶剂。
本发明进一步设置为:所述聚氨酯乳液中还包括以下重量百分比计原料:
双酚A型环氧丙烯酸酯 20-30%;
羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯 3-7%。
通过采用上述技术方案,加入双酚A型环氧丙烯酸酯,其可作为交联单体,用以对聚氨酯进行改性,提高聚氨酯胶粘剂在金属上的附着效果,从而可以更好的连接两导电材料,提高导电胶的导电效果。且在固化时,固化的环氧树脂与固化的聚氨酯之间会交错缠绕在一起,用以形成三维网状结构,从而提高膜层的致密性和强度,赋予膜层良好的韧性。同时,提高了导电填料之间的连接紧密度和增大了导电填料之间的接触面积,从而提高了导电胶的导电性能。且赋予聚氨酯粘剂粘良好的强度、耐磨性,以及防腐性能。加入羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯,其可作为交联单体,用以引入磷酸酯,赋予导电胶良好的阻燃性,同时,用以提高聚氨酯胶粘剂在金属上的附着效果,从而可以更好的连接两导电材料,提高导电胶的导电效果。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种高导电导电胶的合成工艺,包括以下工艺步骤:
1)合成制备聚酯多元醇:按比例将1,4-丁二醇加入至搅拌反应釜内,在开动搅拌的情况下,再按比例加入对苯二甲酸、间苯二甲酸、癸二酸和钛酸四丁酯,0.5℃/min升温至140℃开始通入氮气,保温反应1h后,7小时内升温至240℃,于氮气氛下保温并取样分析;测其酸值,若酸值小于0.5mgKOH/g时,测其羟值,当羟值为12±1mgKOH/g时,降温至室温,制得聚酯多元醇;若羟值未到,继续排醇至羟值合格为止;
2)合成制备改性聚氨酯预聚物:按比例将甲苯二异氰酸酯匀速滴加在步骤1)中制得的聚酯多元醇中,并与20-30min内滴加完,然后升温至70-80℃,保温反应3h,然后按比例加入一乙醇胺、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和二丁基锡二月桂酸酯,升温至80-90℃保温反应2h,然后升温至90-100℃,保温反应至NCO%<0.05%,然后降温至70-80℃,加入乙酸乙酯,搅拌0.5h后,降温至室温,制得改性聚氨酯预聚物;
3)合成制备聚氨酯胶粘剂:按比例将三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸异辛酯、安息香乙醚、二苯甲酮、过氧化苯甲酰、羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和双酚A型环氧丙烯酸酯加入至步骤2)中制得的备改性聚氨酯预聚物中,并在转速为1000-2000r/min的条件下搅拌20-30min,制得聚氨酯胶粘剂;
4)合成制备导电胶:按比例将导电填料和增强填料加入至步骤3)中制得的聚氨酯胶粘剂中,并在转速为2000-3000r/min的条件下搅拌10-20min,制得一种高导电导电胶。
本发明进一步设置为:所述增强填料包括以下制备工艺:将比例将多壁纳米碳管加入至丙酮中,超声波分散10-20min后,按比例加入丙烯酸、乙烯基三乙氧基硅烷和偶氮二异丁腈,通入氮气30min后,再在50-60℃下搅拌8h,之后减压抽滤,并用乙醇洗涤固体颗粒,洗涤干净后,制得增强填料。
通过采用上述技术方案,先将多壁纳米碳管加入至丙酮中,超声波分散10-20min,用以除去多壁纳米碳管表面的杂质和处理剂,便于之后丙烯酸接枝在多壁纳米碳管的表面,提高丙烯酸的接枝效率和效果。
综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果:
1、通过加入有改性聚氨酯预聚物,用以赋予导电胶良好的粘结效果和耐水性,同时赋予导电胶良好的耐热效果;
2、通过加入有增强填料,可提高导电胶的强度,从而提高导电胶的力学性能,赋予导电胶良好的强度和韧性,提高导电胶的耐久性和耐磨性,从而提高导电胶的使用寿命;
3、通过对镀银铜粉进行预处理,用以去除镀银铜粉表面的有机润滑剂,提高了镀银铜粉与树脂的结合力,以及提高了导电胶的导电性能和力学性能。
具体实施方式
实施例1:本发明公开了一种高导电导电胶,包括以下工艺步骤:
1)合成制备聚酯多元醇:
制备聚酯多元醇的工艺步骤:将1,4-丁二醇加入至搅拌反应釜内,在开动搅拌的情况下,加入对苯二甲酸、间苯二甲酸、癸二酸和的钛酸四丁酯,0.5℃/min升温至140℃开始通入氮气,保温反应1h后,7小时内升温至240℃,于氮气氛下保温并取样分析;测其酸值,酸值小于0.5mgKOH/g时,测其羟值,羟值为12mgKOH/g时,降温至室温,制得聚酯多元醇;
其中,聚酯多元醇由以下重量百分比计原料制得:
2)合成制备改性聚氨酯预聚物:
制备改性聚氨酯预聚物的工艺步骤:将甲苯二异氰酸酯匀速滴加在步骤1)中制得的聚酯多元醇中,并与25min内滴加完,然后升温至75℃,保温反应3h,然后加入一乙醇胺、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和二丁基锡二月桂酸酯,升温至85℃保温反应2h,然后升温至95℃,保温反应至NCO%等于0.04%,然后降温至75℃,加入乙酸乙酯,搅拌0.5h后,降温至室温,制得改性聚氨酯预聚物;
其中,改性聚氨酯预聚物由以下重量百分比计原料制得:
3)合成制备聚氨酯胶粘剂:
制备聚氨酯胶粘剂的工艺步骤:将三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸异辛酯、安息香乙醚、二苯甲酮、过氧化苯甲酰、羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和的双酚A型环氧丙烯酸酯加入至步骤2)中制得的备改性聚氨酯预聚物中,并在转速为1500r/min的条件下搅拌25min,制得聚氨酯胶粘剂;
其中,聚氨酯胶粘剂由以下重量百分比计原料制得:
4)合成制备导电胶:
制备高导电导电胶的工艺步骤:将导电填料和增强填料加入至步骤3)中制得的聚氨酯胶粘剂中,并在转速为2500r/min的条件下搅拌15min,制得一种高导电导电胶;
其中,高导电导电胶由以下重量百分比计原料制得:
聚氨酯胶粘剂 35%;
导电填料 45%;
增强填料 20%;
其中,导电填料由以下重量百分比计原料组成:
纳米银颗粒 40%;
镀银铜粉 60%;
其中,镀银铜粉经过改性剂的预处理,且改性剂与镀银铜粉之间的体积比为:2:1;
其中,预处理包括以下工艺步骤:将镀银铜粉放入至已配置好的改性剂中,超声分散处理1.5h,得浆料;将浆料分别放入球磨机中球磨1.5h,再放入95℃真空干燥箱中干燥1.5h,制得预处理后的镀银铜粉;
其中,改性剂由以下重量百分比计原料组成:
其中,增强填料由以下重量百分比计原料制得:
其中,制备增强填料的工艺步骤:将多壁纳米碳管加入至丙酮中,超声波分散15min后,加入丙烯酸、乙烯基三乙氧基硅烷和偶氮二异丁腈,通入氮气30min后,再在55℃下搅拌8h,之后减压抽滤,并用质量浓度为50%的乙醇洗涤过滤所得到的固体颗粒,洗涤干净后,制得增强填料。
上述导电胶在应用时,先将导电胶涂覆在所要黏附在物体上,然后将其在140℃下,UV照射固化3min,其中UV灯功率为1000W,照射距离为13cm。
实施例2-5与实施例1的区别在于,高导电导电胶包括以下重量百分比计原料制得,实施例2-5与实施例1的区别组分含量如表1所示。
表1实施例2-5与实施例1的区别组分含量
实施例6-9与实施例1的区别在于,聚氨酯胶粘剂包括以下重量百分比计原料制得,实施例6-9与实施例1的区别组分含量如表2所示。
表2实施例6-9与实施例1的区别组分含量
实施例10-13与实施例1的区别在于,改性聚氨酯预聚物包括以下重量百分比计原料制得,实施例10-13与实施例1的区别组分含量如表3所示。
表3实施例10-13与实施例1的区别组分含量
实施例14-17与实施例1的区别在于,聚酯多元醇包括以下重量百分比计原料制得,实施例14-17与实施例1的区别组分含量如表4所示。
表4实施例14-17与实施例1的区别组分含量
实施例18-21与实施例1的区别在于,导电填料包括以下重量百分比计原料,实施例18-21与实施例1的区别组分含量如表5所示。
表5实施例18-21与实施例1的区别组分含量
实施例22-25与实施例1的区别在于,改性剂包括以下重量百分比计原料,实施例22-25与实施例1的区别组分含量如表6所示。
表6实施例22-25与实施例1的区别组分含量
实施例26-29与实施例1的区别在于,增强填料包括以下重量百分比计原料,实施例26-29与实施例1的区别组分含量如表7所示。
表7实施例26-29与实施例1的区别组分含量
对比例:
对比例1与实施例1的区别在于,高导电导电胶中不包括增强填料;
对比例2与实施例1的区别在于,增强填料为多壁纳米碳管;
对比例3与实施例1的区别在于,聚氨酯胶粘剂中不包括双酚A型环氧丙烯酸酯;
对比例4与实施例1的区别在于,聚氨酯胶粘剂中不包括羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯;
对比例5与实施例1的区别在于,聚氨酯胶粘剂中不包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯;
对比例6与实施例1的区别在于,改性聚氨酯预聚物中不包括γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷;
对比例7与实施例1的区别在于,导电填料为镀银铜粉;
对比例8与实施例1的区别在于,镀银铜粉不经过改性剂的预处理;
对比例9与实施例1的区别在于,导电胶在应用时,先将导电胶涂覆在所要黏附在物体上,然后将其UV照射固化3min,其中UV灯功率为1000W,照射距离为13cm。
检测方法:
将实施例1-29与对比例1-10中制得导电胶进行以下检测:
1)附着力的测定:根据国家标准GB/T 13217-2009附着力测试方法。用附着力测试仪在被测试涂层表面划成小网格,然后用胶带粘住已经划好的小网格,擦拭胶带大约30-90秒,沿着测试面垂直方向撕下胶带,检查涂层的脱落程度,5B为网格无脱落,4B为网格脱落5%以内,3B为脱落5%-15%,2B为网格脱落15%-35%,1B为网格脱落35%-65%,0B为网格脱落大于65%。
2)耐水性的测定:涂膜的吸水率按照GB/T1034—1998测定,将固化后的膜剪成4cm×4cm,烘干至恒质量后称量膜的质量,放入水中浸泡48h后取出,用滤纸吸干表面水分后再称质量,并按式I计算出吸水率Wm:
Wm=(Wt-Wi)/Wi 式I;
Wm:导电胶样品的质量吸水率(%);Wt:涂膜浸泡前的质量(g);Wi:涂膜浸泡前的质量(g)。
3)耐热性的测定:将涂有导电胶的PVC合成革样条固化,室温放置24h后,裁剪成100mmx25mm的试样,将试样未胶接处分开呈180℃,上端固定与烘箱夹头,下端夹头悬挂0.5kg砝码;在循环式鼓风机中加热30min,观察胶接面的分离情况;若胶接卖弄剥离,则烘箱温度即为胶膜的耐热温度。
4)导电性能的测定:采用四点探针法,按照ASTM D257-2007《绝缘材料直流电阻或电导率的标准试验方法》标准,进行导电胶标准样的制备及体积电阻率的测试;
具体过程如下:将两条平行的3MScotch 810胶带(间距4mm)贴在标准2.54cmx7.62cm玻璃载片上,把制备好的少量的导电胶放置到两条胶带之间的空隙处,并用手术刀把其涂覆平整,然后移走胶带。利用HTS-8型四点探针测试仪来测试固化后的导电胶的体积电阻,每个样品测5个点,取其平均值作为导电胶的电阻,并按式II计算出体积电阻率ρ:
ρ=Rx(bxd)/L 式II;
L、b、d:别为导电胶样品的长度、宽度和厚度(cm);R:电胶样品的电阻(Ω);ρ:样品的体积电阻率(Ω·cm)。实施例1~29以及对比例1~9的性能检测结果如表8所示。
表8实施例1~29以及对比例1~9的性能检测结果
由上表可知:
1、通过实施例1与对比例1-2比较可知,加入有增强填料,以及加入有丙烯酸、乙烯基三乙氧基硅烷、偶氮二异丁腈和丙酮,用以对多壁纳米碳管进行改性,在多壁纳米碳管表面引入羧基,提高了增强填料在聚氨酯胶粘剂中的分散效果,以及提高导电胶的导电性能和力学性能;
2、通过实施例1与对比例3-4比较可知,加入有双酚A型环氧丙烯酸酯和羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯,可以对聚氨酯进行改性,提高聚氨酯胶粘剂在金属上的附着效果,从而可以更好的连接两导电材料,提高导电胶的导电效果;
3、通过实施例1与对比例5比较可知,加入有三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,可提高聚氨酯的固化收缩率,聚合物基体的固化收缩率增加导致导电复合物中的导电填料之间的接触更加充分,从而降低了导电复合物的体积电阻率,提高导电胶的导电性能;
4、通过实施例1与对比例6比较可知,加入有γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,用以在聚氨酯中引入硅氧烷,用以对聚氨酯进行改性,赋予聚氨酯良好的耐水效果;
5、通过实施例1与对比例7比较可知,加入有纳米银颗粒与镀银铜粉复配使用,使其在热固化时,纳米银颗粒能够在镀银铜粉表面发生原位烧结,使镀银铜粉之间形成合金键连接,改变了填料之间的单纯的物理接触形式,使得整个导电胶体系形成高效的导电通路,赋予导电胶良好的导电性能;
6、通过实施例1与对比例8比较可知,通过对镀银铜粉进行预处理,用以去除镀银铜粉表面的有机润滑剂,从而提高导电胶的导电性能,同时,在镀银铜粉表面引入带有负电的羧酸根,从而提高导电胶的导电性能;
7、通过实施例1与对比例9比较可知,通过光固化和热固化两种固化方式共同作用,提高导电胶在导电材料上的附着效果,从而提高导电胶的导电性能。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
2.根据权利要求1所述的一种高导电导电胶,其特征在于:所述导电填料包括以下重量百分比计原料:
纳米银颗粒 30-50%;
镀银铜粉 50-70%。
5.权利要求1~4任一项所述高导电导电胶的制备方法,其特征在于,步骤为:
1)制备聚酯多元醇:按比例将1,4-丁二醇加入至搅拌反应釜内,在开动搅拌的情况下,再按比例加入对苯二甲酸、间苯二甲酸、癸二酸和钛酸四丁酯,0.5℃/min升温至140℃开始通入氮气,保温反应1h后,7小时内升温至240℃,于氮气氛下保温并取样分析;测其酸值,若酸值小于0.5mg KOH/g时,测其羟值,当羟值为12±1mg KOH/g时,降温至室温,制得聚酯多元醇;若羟值未到,继续排醇至羟值合格为止;
2)制备改性聚氨酯预聚物:按比例将甲苯二异氰酸酯匀速滴加在步骤1)中制得的聚酯多元醇中,并于20-30min内滴加完,然后升温至70-80℃,保温反应3h,然后按比例加入一乙醇胺、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和二丁基锡二月桂酸酯,升温至80-90℃保温反应2h,然后升温至90-100℃,保温反应至NCO%<0.05%,然后降温至70-80℃,加入乙酸乙酯,搅拌0.5h后,降温至室温,制得改性聚氨酯预聚物;
3)制备聚氨酯胶粘剂:按比例将三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸异辛酯、安息香乙醚、二苯甲酮、过氧化苯甲酰、羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和双酚A型环氧丙烯酸酯加入至步骤2)中制得的改性聚氨酯预聚物中,并在转速为1000-2000r/min的条件下搅拌20-30min,制得聚氨酯胶粘剂;
4)制备导电胶:按比例将导电填料和增强填料加入至步骤3)中制得的聚氨酯胶粘剂中,并在转速为2000-3000r/min的条件下搅拌10-20min,制得所述高导电导电胶。
6.根据权利要求5所述高导电导电胶的制备方法,其特征在于,所述增强填料制备方法的步骤为:按比例将多壁纳米碳管加入至丙酮中,超声波分散10-20min后,按比例加入丙烯酸、乙烯基三乙氧基硅烷和偶氮二异丁腈,通入氮气30min后,再在50-60℃下搅拌8h,之后减压抽滤,并用乙醇洗涤,洗涤干净后,制得增强填料。
7.权利要求1~4任一项所述高导电导电胶或权利要求5或6所述制备方法制备得到的高导电导电胶在粘结导电材料中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述高导电导电胶的固化条件为:在140℃下,UV灯照射固化3min;所述UV灯的功率为1000W,所述照射的距离为13cm。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104030270A (zh) * | 2014-06-18 | 2014-09-10 | 天津大学 | 高分子功能化碳纳米管及其制备方法 |
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---|---|---|---|---|
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CN104312476A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-01-28 | 苏州市胶粘剂厂有限公司 | 一种银包铜粉导电胶及其制备方法 |
CN107573876A (zh) * | 2017-09-15 | 2018-01-12 | 和鸿电气股份有限公司 | 一种银包铜粉填充改性的导电胶粘剂的uv固化工艺 |
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李红强: "《胶粘原理、技术及应用》", 华南理工大学出版社, pages: 109 - 117 * |
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