一种有机硅导电胶及其制备方法和应用与流程

本发明涉及导电胶，尤其涉及一种有机硅导电胶及其制备方法和应用。

背景技术：

1、有机硅导电胶是由有机硅载体(固化相)和导电粉末，溶剂，其他助剂经过均匀分散后获得的能固化的均一物，有机硅固化载体有机硅树脂，有机硅橡胶两大类。有机硅树脂固化物硬度很大，在柔韧性能方面存在较大的缺陷。目前采用较多的均是有机硅橡胶体系。有机硅导电胶的应用范围非常广泛，主要应用已一些电子设备、家用设备、办公设备中，比如导电硅胶按键，电线连接管、影印机滚轴，电缆插头、连接器衬垫，各种电器开关等都是需要导电硅胶的。在新能源方面，目前光伏高效叠瓦组件也有需要使用有机硅导电胶。

2、目前市场中的有机硅导电胶组分中往往含有纳米级气象二氧化硅作为增韧剂用来增加导电胶的拉伸强度。有机硅导电胶受热固化的时候，气象二氧化硅比表面大，蓬松，且有机硅导电胶在固化时链之间的交联作用比较弱，快速受热固化过程中由于固化反应与蓬松粉末之间的作用导致固化后存在气泡的现象。有机硅导电胶固化后有气泡会导致导电性的变弱，同时也会导致连接体之间的连接效果变差。因此，一种在快速固化后无气泡的有机硅导电胶显的尤为重要。目前市场中的有机硅导电胶主要用的导电粉末主要是片状银粉。要保证片状银粉的使用效果，需要片状银粉有较高的比表面积，较低的松装密度，蓬松的机构在高温快速固化时容易出现受热膨胀，而此体系中的有机硅固化载体对粉末的粘性力较低，因此会导致固化后孔洞的情况。

3、基于目前的有机硅导电胶固化后存在气泡或孔洞的缺陷，有必要对此进行改进。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种有机硅导电胶及其制备方法和应用，以解决现有技术中有机硅导电胶固化后存在气泡的缺陷。

2、第一方面，本发明提供了一种有机硅导电胶，包括以下原料：有机硅载体、催化剂、有机溶剂、导电粉末；

3、其中，所述导电粉末包括团簇状银粉、球状银粉、铟粉、铜粉、银包铜粉中的至少一种。

4、优选的是，所述的有机硅导电胶，所述有机硅载体包括乙烯基硅油和含氢硅油。

5、优选的是，所述的有机硅导电胶，所述乙烯基硅油包括高分子量乙烯基硅油和/或低分子量乙烯基硅油；

6、其中，所述高分子量乙烯基硅油分子量为50000～70000；

7、所述低分子量乙烯基硅油分子量为4000～6000。

8、优选的是，所述的有机硅导电胶，所述含氢硅油包括高含氢硅油和/或低含氢硅油；

9、其中，所述高含氢硅油的氢质量含量为0.5～1.0％；

10、所述低含氢硅油的氢质量含量为0.2～0.4％。

11、优选的是，所述的有机硅导电胶，所述有机硅载体中乙烯基硅油和含氢硅油的质量比为(1～3):(1～3)。

12、优选的是，所述的有机硅导电胶，所述有机溶剂为烷烃类溶剂；

13、和/或，所述有机硅载体、催化剂、有机溶剂、导电粉末的质量比为(5～20):(0.05～0.1):(1～10):(60～100)。

14、优选的是，所述的有机硅导电胶，所述烷烃类溶剂包括环己烷、120号溶剂油或140号溶剂油中的至少一种。

15、优选的是，所述的有机硅导电胶，所述催化剂为铂金催化剂；

16、和/或，所述有机硅导电胶还包括助剂，所述助剂包括触变剂、分散剂、附着力促进剂中的至少一种；

17、所述助剂与所述导电粉末的质量比为(0.1～3):(60～100)。

18、第二方面，本发明还提供了一种所述的有机硅导电胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

19、将有机硅载体、有机溶剂混合后搅拌，再加入导电粉末、任选的助剂以及催化剂，继续搅拌，然后于150～200℃固化，即得有机硅导电胶。

20、第三方面，本发明还提供了一种所述的有机硅导电胶在光伏叠瓦组件、电子元器件及印刷电路板中的应用。

21、本发明的有机硅导电胶及其制备方法，相对于现有技术具有以下有益效果：

22、1、本发明的有机硅导电胶包括导电粉末，导电粉末包括团簇状银粉、球状银粉、铟粉、铜粉、银包铜粉中的至少一种；通过向有机载体的树脂中引入团簇状银粉，团簇状的银粉可以增加接触效果，在同等重量下，团簇状银粉可以减少接触点，降低固化后电阻；同时，团簇状银粉相对较大，且其边缘棱角比较比较明显，有机固化体系在固化时，接触点较多，相对来说可以抑制快速固化时极速受热产生的气泡、孔洞现象；

23、2、本发明的有机硅导电胶，乙烯基硅油采用高分子量乙烯基硅油，并利用高分子量乙烯基硅油代替现有技术中的气相二氧化硅；申请人通过不断实验对比发现，本体系有机硅导导电胶中气相二氧化硅的含量与气泡存在明显的趋势：即气相二氧化硅含量越高，在快速固化后固化物中存在气泡的程度越严重，气相二氧化硅作为有机硅导电胶中的增韧剂和触变剂，单纯的减少用量会对最终的产品性能产生很大的负面影响。因此需要在减少或者不用气相二氧硅的同时，增加高分子量乙烯基硅油的含量；

24、3、本发明的有机硅导电胶有机溶剂为烷烃类溶剂，通过引入高沸点的烷烃类溶剂，有机硅导电胶中的乙烯基硅油和含氢硅油，由于其分子链结构与烷烃类结构相对较为相似，根据相似相溶原理，烷烃类溶剂对整个有机体系的溶解效果好，有利于导电粉末在有机载体中的分散效果，从而可以通过有机物对导电粉末的分散密度来增加导电性。高沸点溶剂相对低沸点溶剂在受热快速固化时相不容易产生气泡。

技术特征：

1.一种有机硅导电胶，其特征在于，包括以下原料：有机硅载体、催化剂、有机溶剂、导电粉末；

2.如权利要求1所述的有机硅导电胶，其特征在于，所述有机硅载体包括乙烯基硅油和含氢硅油。

3.如权利要求2所述的有机硅导电胶，其特征在于，所述乙烯基硅油包括高分子量乙烯基硅油和/或低分子量乙烯基硅油；

4.如权利要求2所述的有机硅导电胶，其特征在于，所述含氢硅油包括高含氢硅油和/或低含氢硅油；

5.如权利要求2所述的有机硅导电胶，其特征在于，所述有机硅载体中乙烯基硅油和含氢硅油的质量比为(1～3):(1～3)。

6.如权利要求1～5任一所述的有机硅导电胶，其特征在于，所述有机溶剂为烷烃类溶剂；

7.如权利要求6所述的有机硅导电胶，其特征在于，所述烷烃类溶剂包括环己烷、120号溶剂油或140号溶剂油中的至少一种。

8.如权利要求1所述的有机硅导电胶，其特征在于，所述催化剂为铂金催化剂；

9.一种如权利要求1～8任一所述的有机硅导电胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.一种如权利要求1～8任一所述的有机硅导电胶在光伏叠瓦组件、电子元器件及印刷电路板中的应用。

技术总结
本发明提供了一种有机硅导电胶及其制备方法和应用。本发明的有机硅导电胶包括导电粉末，导电粉末包括团簇状银粉；通过向有机载体的树脂中引入团簇状银粉，团簇状的银粉可以增加接触效果，在同等重量下，团簇状银粉可以减少接触点，降低固化后电阻；同时，团簇状银粉相对较大，且其边缘棱角比较比较明显，有机固化体系在固化时，接触点较多，相对来说可以抑制快速固化时极速受热产生的气泡、孔洞现象；本发明的有机硅导电胶，通过引入高沸点的烷烃类溶剂，烷烃类溶剂对整个有机体系的溶解效果好，有利于提高导电粉末在有机载体中的分散效果，从而可以通过有机物对导电粉末的分散密度来增加导电性。

技术研发人员：何家文,陈健君,付冲,邱镜链,丁冰冰
受保护的技术使用者：广州市儒兴科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13