一种无溶剂型导电胶及其制备方法与流程

本发明涉及c09j，具体为一种无溶剂型导电胶及其制备方法。

背景技术：

1、导电胶是一种具备干燥或固化后具有导电和粘结性能的产品，比较常见的可用于太阳能电池叠瓦工艺，或者电子器件的电性连接部位。导电胶的使用场合一般为两个物件的连接处，所以大多数情况则会出现导电胶在处于两个物料之间的夹缝之内，对于这类导电胶一般是采用加热的方式固化(因为光固化有可能照射不到夹缝深处的导电胶)。导电胶的导电性和粘结性能直接影响了电子器件的使用效果和寿命。

2、中国专利申请(授权公告号为cn110358484a)公开了一种太阳能电池叠瓦组件导电胶及其制备方法，主要通过在导电胶中加入含氟丙烯酸酯基微凝胶粉来提高导电胶的强度和柔韧性。中国专利申请(申请号为c n 115260955a)公开了一种含导电助剂的银导电胶及其制备方法与应用，主要通过在银导电胶中添加由银化合物、有机配体和络合剂三者组成的银化合物的络合物来明显改善导电胶的导电性能和剪切强度。然而，在导电胶热固化过程中，其内的可挥发性组分容易汽化，且又处于夹缝之内，导致汽化的气体不能快速地逸散出去，最终随着导电胶表面固化，将气体封锁在内部，形成气孔，严重时会形成贯穿整个导电层的空洞。气孔甚至空洞的出现，会影响导电性能以及粘接的机械性能。所以制作一款无溶剂型的导电胶，尤其是在密闭空间固化时不产生气孔的导电胶成为行业有待解决的难题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种无溶剂型导电胶，通过优化热固型导电胶配方，使提供的导电胶在密闭空间固化时不产生气孔，保证导电胶的导电性能和粘结性能。

2、本发明一方面提供了一种无溶剂型导电胶，按重量份计，其制备原料至少包括：银粉50-90份、丙烯酸树脂15-45份、丙烯酸单体5-30份、偶氮类引发剂0.2-1份、式(1)所示化合物0.1-1份，式(1)：其中r1、r2、r3为烷基或烷氧基。

3、作为一种优选的技术方案，所述r1、r2、r3相同，为c4-c6的直链烷氧基、苯基或苯氧基。优选的，式(1)所示化合物为三苯基膦、磷酸三苯酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸三丁酯中的一种。

4、作为一种优选的技术方案，所述偶氮类引发剂、式(1)所示化合物的质量比为(1-2)：1。

5、热固化无溶剂型导电胶体系，在热固化过程中，由于丙烯酸树脂及单体挥发以及偶氮类的引发剂分解产生n2共同生成的在浆料内的气氛，再加入导电胶是用于连接两个物件使得其处于夹缝内，没有足够的面积排走上述的气氛而被迫将气氛封装在导电胶内部，最终导电胶表面固化，在其内形成气孔甚至空洞，采用常规的消泡剂无法有效上述问题，因为常规的消泡剂是实现浆料内消泡而非浆料在固化过程中由于上述过程导致的气孔问题。发明人在进行导电胶开发过程中发现，通过在含有偶氮类引发剂的热固性无溶剂型导电胶体系中引入式(1)所示化合物，尤其是当式(1)中r1、r2、r3相同，为c4-c6的直链烷氧基、苯基或苯氧基，进一步控制体系中所述偶氮类引发剂、式(1)所示化合物的质量比为(1-2)：1，使提供的导电胶在夹缝固化过程中大幅度减少气孔的产生，避免产生空洞，提高电性能，增加附着力，延长电子产品的使用寿命。当r1、r2、r3均为苯基时，起到促进导电胶固化的作用的同时，普遍适用于高沸点、低沸点丙烯酸单体以及高官能丙烯酸树脂、低官能丙烯酸树脂，实现后续夹缝固化过程中几乎观察不到气孔或偶尔有少数气孔产生的优异固化效果。

6、作为一种优选的技术方案，所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二环己基甲腈、偶氮异丁腈基甲酰胺中的一种。

7、作为一种优选的技术方案，所述丙烯酸单体的沸点为110-370℃。

8、优选的，所述丙烯酸单体为二缩三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基壬基酚丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、环氧氯丙烷丙烯酸酯中的至少一种。

9、作为一种优选的技术方案，所述丙烯酸树脂为二官能团丙烯酸树脂或三官能团丙烯酸树脂。

10、优选的，所述丙烯酸树脂为ebecryl 264、ebecryl 8402、ebecryl 853、ebecryl4491、ebecryl 3708、ebecryl 600中的一种。

11、作为一种优选的技术方案，所述银粉为薄片状银粉，所述薄片状银粉的粒径(d50)为2-10μm，优选为3-6μm。

12、本发明主要通过在导电胶体系中引入式(1)所示化合物来解决夹缝粘结热固化过程中的气孔问题，气孔问题的来源包括偶氮类引发剂与丙烯酸树脂和丙烯酸单体反应后的氮气以及丙烯酸树脂和丙烯酸单体挥发，发明人在探究过程中发现，式(1)所示化合物的引入可以解决含有沸点为110-370℃的丙烯酸单体以及二官能团丙烯酸树脂或三官能团丙烯酸树脂的导电胶体系的气孔问题，具有较广的配方适用性，通过热重损失测试证明，导电胶用于夹缝粘结热固化过程中，气体无法溢出，以气孔的形式存在于固化后胶层中。

13、作为一种优选的技术方案，所述导电胶的制备原料由以下原料组成：银粉70份、丙烯酸树脂20-24份、丙烯酸单体6-10份、偶氮类引发剂0.5份、式(1)所示化合物0.3-0.5份。

14、本发明提供的导电胶，通过优化原料配比，匹配粒径(d50)为3-6μm的薄片状银粉，保证导电胶的导电性能和粘结性能，满足夹缝粘结应用要求。

15、本发明另一方面提供了一种无溶剂型导电胶制备方法，至少包括以下步骤：

16、(1)将银粉、丙烯酸树脂、1/2重量的丙烯酸单体、式(1)所示化合物混合后，采用三辊轧机进行研磨分散得到混合物料；

17、(2)将偶氮类引发剂分散到余量丙烯酸单体中得到引发剂分散液；

18、(3)将引发剂分散液加入到混合物料中，搅拌均匀后即得。

19、有益效果

20、1、本发明提供了一种无溶剂型导电胶，通过优化热固型导电胶配方，使提供的导电胶在密闭空间固化时不产生气孔，保证导电胶的导电性能和粘结性能。

21、2、本发明通过在含有偶氮类引发剂的热固性无溶剂型导电胶体系中引入式(1)所示化合物，尤其是当式(1)中r1、r2、r3相同，为c4-c6的直链烷氧基、苯基或苯氧基，进一步控制体系中所述偶氮类引发剂、式(1)所示化合物的质量比为(1-2)：1，使提供的导电胶在夹缝固化过程中大幅度减少气孔的产生，避免产生空洞，提高电性能，增加附着力，延长电子产品的使用寿命。

22、3、本发明通过引入式(1)所示化合物，的引入可以解决含有沸点为110-370℃的丙烯酸单体以及二官能团丙烯酸树脂或三官能团丙烯酸树脂的导电胶体系的气孔问题，具有较广的配方适用性。

23、4、本发明提供的导电胶，通过优化原料配比，匹配粒径(d50)为3-6μm的薄片状银粉，保证导电胶的导电性能和粘结性能，满足夹缝粘结应用要求。

24、5、本发明提供的导电胶中，通过引入r1、r2、r3均为苯基的式(1)所示化合物，起到促进导电胶固化的作用的同时，普遍适用于高沸点、低沸点丙烯酸单体以及高官能丙烯酸树脂、低官能丙烯酸树脂，实现后续夹缝固化过程中几乎观察不到气孔或偶尔有少数气孔产生的优异固化效果。