一种单组份脱醇型有机硅导电胶及其制备方法与流程

文档序号:25423676发布日期:2021-06-11 21:36阅读:335来源:国知局

本发明涉及导电胶技术领域,具体涉及一种单组份脱醇型有机硅导电胶及其制备方法。



背景技术:

在电子工业中,导电胶是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶黏剂,它通常以基体树脂和导电填料即导电粒子为主要组成成分,通过基体树脂的粘接作用把导电粒子结合在一起,形成导电通路,实现被粘材料的导电连接。由于导电胶的基体树脂是一种胶黏剂,可以选择适宜的固化温度进行粘接,这就避免了焊接高温可能导致的材料变形、电子器件的热损伤和内应力的形成,同时,由于电子元件的小型化、微型化及印刷电路板的高密度化和高度集成化的迅速发展,导电胶是替代铅锡焊接,是实现导电连接的理想选择,而且导电胶水工艺简单,易于操作,可提高生产效率,也避免了铅锡焊料中重金属铅引起的环境污染。

目前,常见的商用导电胶大部分基体是由环氧树脂、丙烯酸酯或有机硅基体组成。环氧树脂或丙烯酸酯在260℃或者更高温度进行封装或者组装时,会带来本体发生分解、与基板分层等可靠性问题。有机硅具有优异的耐候性(高温、低温、高湿度、紫外等),可在高温和大多数严苛环境下使用。

现有技术中有机硅导电胶技术多采用加成型有机硅胶做底胶,使用时需加热固化,如专利cn111440591a公开的有机硅导电胶及其制备方法、cn110129000a公开的自由基热固化有机硅导电胶等。少数双组份包装的机硅导电胶可以室温下固化,但使用前需先混料,如果是单组分包装就会存在储存不稳定和固化效率不高等问题。

现有技术中有机硅导电胶的生产工艺较复杂,需使用研磨设备研磨。如专利cn106085341a公开的单组分硅酮导电银胶及其制备方法,由于制备单组分室温固化硅橡胶的特殊工艺和导电填料的分散性问题,导电硅橡胶的生产过程通常比较复杂,需要对有机硅底胶和填料进行高温脱水,并使用研磨设备来研磨使导电填料在有机硅底胶中能充分分散,较复杂的工艺,使得生产效率的降低和带来较大的生产损耗。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种单组份脱醇型有机硅导电胶及其制备方法,可在室温下固化,储存稳定,使用方便。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种单组份脱醇型有机硅导电胶,包括以下重量份组分:有机硅胶底胶100份,导电填料200~400份,其他填料0~30份,触变剂0~2份,除水剂0.5~2份,偶联剂0.5~2份和稀释剂10~30份。

进一步地,所述的有机硅底胶为单组份脱醇型有机硅胶,粘度范围为5~25*104mpa·s。单组份脱醇型有机硅胶主要成分是端羟基聚二甲基硅氧烷,在5~25*104mpa·s粘度范围内的有机硅胶对填料的浸润性好,有利于导电填料在胶体中的分散。相较于其他种类的胶黏剂,脱醇型有机硅胶环保无污染,对金属基材无腐蚀,耐老化性能优异,特别适用于电子元器件的导电粘接和密封。

所述的导电填料为纯银导电粉、镍包石墨导电粉、银包铝导电粉、银包铜导电粉中的一种或多种的混合物,粉体粒径分布d50为10~100μm。

所述的其他填料包括纳米碳酸钙或硅微粉。该填料在配方中起调节粘度和固化后硬度的作用。

所述的触变剂为聚酰胺蜡类触变剂。该类型触变剂添加量小,触变效果好、抗流挂好,低增稠效果。

所述的除水剂为二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷、六甲基二硅氮烷、乙烯基三甲氧基硅烷或八甲基环四硅氧烷。除水剂可高效地吸收填料和其他助剂中的微量水份,增加产品的储存期限。

所述的偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。偶联剂可有效增加产品对基材的粘接力,特别是对一些非金属材料的粘接力。

所述的稀释剂为烷烃类溶剂油。稀释剂主要可降低体系粘度,从而增加导电填料的分散效果。

一种上述单组份脱醇型有机硅导电胶的制备方法,具体包括以下步骤:

(1)按重量份称取各组分;

(2)将有机硅胶底胶、其他填料、触变剂、偶联剂和一半量的除水剂加入到行星搅拌机中,控制搅拌速度、温度、时间和真空度,把胶料分散均匀;

(3)继续加入导电填料、稀释剂和剩下的一半除水剂,分散均匀后出料灌装,即可得单组份脱醇型有机硅导电胶。

进一步地,步骤(2)所述的搅拌速度100~500rpm,搅拌温度为15~30℃,搅拌时间为30~120min,真空度为负0.09~0.1mpa。

与现有技术相比,本发明具有以下优点:

1.本发明使用单组份脱醇型有机硅胶为底胶,制备得到的有机硅导电胶克服了加成型有机硅胶的缺点,无需加热固化,可在室温下,吸收空气中的微量水份即可交联固化成弹性导电材料,单组份包装,储存稳定,使用方便;

2.本发明直接使用一种低粘度的单组份脱醇型有机硅胶作为底胶,用聚酰胺蜡类触变剂达到低增稠高触变的效果,加上溶剂油对底胶的稀释,使整个体系的粘度在一个较低的范围内,从而使导电填料在体系中更易于分散均匀,生产时只需使用行星搅拌机充分搅拌均匀即可;

3.本发明在混料过程中加入高效除水剂,省去了高温脱水的工艺环节;

4.本发明对生产设备要求小,工艺简单、生产效率高,损耗小;

5.本发明方法制得的产品电性能优良,体积电阻率能达到0.005~0.0001ω·cm,能满足高导电的应用需求,产品硬度低,伸长率能达到100%~200%,可起到减震缓冲的作用。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明,以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种单组份脱醇型有机硅导电胶,其制备方法如下:

将100份粘度为150000mpa·s的单组份脱醇型有机硅胶、10份1500目纳米碳酸钙、1份聚酰胺蜡、1份六甲基二硅氮烷、1份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到行星搅拌机中,控制真空度为负0.09~0.1mpa抽真空搅拌,搅拌速度为200rpm、温度25℃,搅拌时间为60min。搅拌均匀后用氮气保护解压,加入250份d50为60μm的银包铜导电粉、1份六甲基二硅氮烷、12份烷烃类溶剂油,控制真空度为负0.09~0.1mpa抽真空搅拌,搅拌速度为200rpm、温度25℃,搅拌时间为30min。出料灌装得单组份脱醇型有机硅导电胶,可在5℃以下稳定储存6个月。

实施例2

一种单组份脱醇型有机硅导电胶,其制备方法如下:

将100份粘度为100000mpa·s的单组份脱醇型有机硅胶、5份1500目纳米碳酸钙、1份聚酰胺蜡、1份六甲基二硅氮烷、1份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到行星搅拌机中,控制真空度为负0.09~0.1mpa抽真空搅拌,搅拌速度为200rpm、温度25℃,搅拌时间为60min。搅拌均匀后用氮气保护解压,加入300份d50为40μm的银包铜导电粉、1份六甲基二硅氮烷、23.5份烷烃类溶剂油,控制真空度为负0.09~0.1mpa抽真空搅拌,搅拌速度为300rpm、温度25℃,搅拌时间为30min。出料灌装得单组份脱醇型有机硅导电胶,可在5℃以下稳定储存6个月。

实施例3

一种单组份脱醇型有机硅导电胶,其制备方法如下:

将100份粘度为100000mpa·s的单组份脱醇型有机硅胶、5份1500目硅微粉、0.5份聚酰胺蜡、1份六甲基二硅氮烷、1份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到行星搅拌机中,控制真空度为负0.09~0.1mpa抽真空搅拌,搅拌速度为200rpm、温度25℃,搅拌时间为60min。搅拌均匀后用氮气保护解压,加入320份d50为20μm的纯银导电粉、1份六甲基二硅氮烷、25份烷烃类溶剂油,控制真空度为负0.09~0.1mpa抽真空搅拌,搅拌速度为350rpm、温度25℃,搅拌时间为30min。出料灌装得单组份脱醇型有机硅导电胶,可在5℃以下稳定储存6个月。

实施例4

一种单组份脱醇型有机硅导电胶,其制备方法如下:

将100份粘度为50000mpa·s的单组份脱醇型有机硅胶、30份1500目硅微粉、2份聚酰胺蜡、1份乙烯基三甲氧基硅烷、2份γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入到行星搅拌机中,控制真空度为负0.09~0.1mpa抽真空搅拌,搅拌速度为500rpm、温度15℃,搅拌时间为120min。搅拌均匀后用氮气保护解压,加入200份d50为20μm的镍包石墨导电粉、1份乙烯基三甲氧基硅烷、10份烷烃类溶剂油,控制真空度为负0.09~0.1mpa抽真空搅拌,搅拌速度为500rpm、温度15℃,搅拌时间为60min。出料灌装得单组份脱醇型有机硅导电胶,可在5℃以下稳定储存6个月。

实施例5

一种单组份脱醇型有机硅导电胶,其制备方法如下:

将100份粘度为250000mpa·s的单组份脱醇型有机硅胶、0.25份二甲基二氯硅烷、0.25份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到行星搅拌机中,控制真空度为负0.09~0.1mpa抽真空搅拌,搅拌速度为100rpm、温度30℃,搅拌时间为30min。搅拌均匀后用氮气保护解压,加入400份d50为20μm的银包铝导电粉、0.25份二甲基二氯硅烷、30份烷烃类溶剂油,控制真空度为负0.09~0.1mpa抽真空搅拌,搅拌速度为100rpm、温度30℃,搅拌时间为30min。出料灌装得单组份脱醇型有机硅导电胶,可在5℃以下稳定储存6个月。

实施例6

一种单组份脱醇型有机硅导电胶,其制备方法如下:

将100份粘度为50000mpa·s的单组份脱醇型有机硅胶、0.5份二甲基二氯硅烷、0.25份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到行星搅拌机中,控制真空度为负0.09~0.1mpa抽真空搅拌,搅拌速度为100rpm、温度30℃,搅拌时间为30min。搅拌均匀后用氮气保护解压,加入450份d50为10μm的纯银导电粉、0.25份二甲基二氯硅烷、35份烷烃类溶剂油,控制真空度为负0.09~0.1mpa抽真空搅拌,搅拌速度为100rpm、温度30℃,搅拌时间为30min。出料灌装得单组分脱醇型有机硅导电胶,可在5℃以下稳定储存6个月。

实施例1~6制得的主要性能测试结果如下:

可知,本发明方法制得的单组份脱醇型有机硅导电胶导电性能优良,体积电阻率低,能满足高导电的应用需求,产品硬度低,伸长率高,可起到减震缓冲的作用。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于上述实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1