專利名稱:一種適于導電材料復合微球的制備方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種導電材料,特別是一種適于導電材料復合微球的制備方法。
背景技術:
導電材料在電子設備微電極之間的電連接領域廣泛應用,其主要導電連接是經由導電復合微球構成,導電復合微球可直接使用,如分布在平面顯示器上下二邊框線路微電極之間;導電復合微球也可先分散在絕緣樹脂粘結劑中形成各向異性導電材料,然后用于粘結及導電連接電子設備的微電極。隨著市場需求的變化,微電極逐漸縮小而平面顯示器 顯示面積逐漸增大,對導電復合微球的性能要求也逐漸增加。適于導電材料復合微球一般由絕緣的內核和導電金屬外殼組成,導電金屬具有親和力,使得導電復合微球容易團聚形成數(shù)目不均的小群,即使在大面積線路板上或大體積絕緣樹脂粘結劑中,極少量導電復合微球也不易單獨均勻的分散。因此在進行微電極電連接的熱壓加工工藝中,由于導電復合微球不易分散均勻分布在微電極之間,容易導致部分微電極接觸不良,即一部分微電極通過導電微球電連接,一部分微電極沒有接觸到導電微球使連接失效,或是導電微球團聚成小群致使接觸到微電極不應導電部分而引起短路。中國專利CN 102176337A公開了一種各向異性導電膠膜用復合導電粒子及制備方法,導電粒子基體為聚苯乙烯微球,微球表面鍍覆一層鎳,在鎳層上再包覆一層銀以利于導電,基體聚苯乙烯微球表面光滑均勻,基體鍍覆的鎳層表面布滿粗糙且不規(guī)則的突起,包覆銀層后表面形態(tài)與鎳球相同且有助于導電球分散,但導電球表面不規(guī)則突起分布不均勻且高低差別大,直接使得微電極接連不穩(wěn)定,造成導電不可靠。中國專利CN 102176337A公開了制備單分散性高性能導電銀顆粒,該導電顆粒由單分散樹脂球形粒子作為基體,在其表面附著金屬鎳層及銀層,為了改進導電微球分散性在化學鍍鎳過程中加入了陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨,但電鏡圖看出導電微球表明有不規(guī)則突起,同時分散性能并不突出。說明添加分散劑可以相對減小團聚問題的產生,但是團聚現(xiàn)象仍然存在同時分散劑會影響化學鍍覆金屬與原有顆粒的結合力。中國專利CN 101415863A公開導電性非電解電鍍粉體及其制造方法,導電粒子用三聚氰胺對球形樹脂基體覆蓋處理,再進行化學鍍鎳,得到導電微球。該專利在化學鍍鎳過程中對化學鍍鎳液采用滴加方式減緩反應速度。但是由于在反應液中存在過大濃度梯度,因此單靠控制加入速度是很難解決反應過快鍍覆不均勻,及分散問題。因此急待一種性質更優(yōu)良、微球易分散而不團聚、導電性能更優(yōu)良的適于導電材料復合微球的出現(xiàn)。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種適于導電材料復合微球的制備方法,該制備方法能克服導電微球彼此親和的缺陷,制得的導電微球易于分散,不易團聚,能均勻分布在微電極之間,從而獲得良好的導電性能。
為達到上述目的,本發(fā)明的技術方案是一種適于導電材料復合微球的制備方法,所述適于導電材料復合微球含有一個聚合物內核和至少一個功能化聚合物外部,并且有至少一層金屬導電層在所述復合微球的最外層,所述制備方法包括以下步驟
步驟一、制備聚合物內核;
步驟二、將步驟一所得的聚合物內核進行外層聚合單體反應,形成具有至少一個聚合物外部的聚合物微球;
步驟三、在步驟二所得的具有至少一個聚合物外部的聚合物微球外部生成功能團; 步驟四、將步驟三所得具有功能團的聚合物微球活化;
步驟五、將步驟四所得的聚合物微球與醇胺類化合物接觸,于醇胺類化合物環(huán)境中在所述聚合物微球最外層形成至少一層金屬導電層。優(yōu)選的,在所述步驟二的外層聚合單體反應中,使所述聚合物外部組成包括一種、兩種或多種含至少一個不飽和鍵的甲基丙烯酸酯單體。優(yōu)選的,在所述步驟二的外層聚合單體反應中,使所述聚合物外部組成還包括一種、兩種或多種含至少一個未飽和鍵的芳香族單體,并且所述芳香族單體能夠與所述含至少一個未飽和鍵的甲基丙烯酸酯單體聚合。優(yōu)選的,所述步驟三中生成的功能團包括羥基、羧基、氨基、巰基及三苯基膦基中的一種、兩種或多種。優(yōu)選的,所述步驟四中活化所用的活性試劑為鈀離子及還原劑。優(yōu)選的,步驟五中所用的醇胺類化合物含有一級胺。優(yōu)選的,步驟五中所用的醇胺類化合物含有二級胺。聚合物內核的組成和球徑預先決定好。聚合物內核是通過聚合反應制備;聚合反應包括乳液聚合、無皂乳液聚合、微乳液聚合、細乳液聚合、分散聚合、懸浮聚合和種子聚合。外層聚合單體反應是通過聚合反應制備聚合物在微球外層;聚合反應包括乳液聚合、無皂乳液聚合、微乳液聚合、細乳液聚合、分散聚合和懸浮聚合。聚合反應適用單體指一種、兩種或多種含至少一個不飽和鍵的單體,合適的單體為包含有二、三、四或更多不飽和鍵的單體,如含不飽和鍵的甲基丙烯酸酯類,不僅限于(C2-C18)烷鏈二醇二(甲基)丙烯酸酯。特別優(yōu)選多功能(甲基)丙烯酸酯單體是(C2-C10)烷鏈二醇二(甲基)丙烯酸酯,進一步優(yōu)選(C2-C8)烷鏈二醇二(甲基)丙烯酸酯。合適的(C2-C18 )烷鏈二醇二(甲基)丙烯酸酯包括但不限于I,2-乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、I,3-乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、I,4- 丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、I,5-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,8_辛二醇二(甲基)丙烯酸酯和1,10_癸二醇二(甲基)丙烯酸酯。合適的芳香族單體含至少一個不飽和鍵,并且能夠與含至少一個不飽和鍵的甲基丙烯酸酯單體聚合。合適的芳香族單體包括但不限于苯乙烯、二乙烯基苯、二乙烯基萘、鄰苯二甲酸二烯丙酯、N, N- 二乙烯苯胺,還包括各種可聚合的芳香族單體。其它帶功能團的單體為能與甲基丙烯酸酯和芳香族單體共聚的單體。合適的帶功能團單體包括但不限于二烯基硫醚、二乙烯基硯、二乙烯丙烯酰胺、三烯丙基(異)氰尿酸酯、二乙烯基丁二醚、二乙烯基醚、順丁烯二酸二烯丙酯、烯丙基丙烯酰氧基丙酸酯、2,2’-二(4-(甲基)丙烯酸丙氧基苯基)丙烷、2,2’-二(4-(甲基)丙烯酸二乙氧基苯基)丙烷、1,2,4_苯三甲酸三烯丙酯。適合于制備功能聚合物的其他特殊單體包括但不限于α-甲基苯乙烯、4-氯甲基苯乙烯、4-硝基苯乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯腈、乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯、甲基丙烯酸羥乙基酯、甲基丙烯酸十二酯、乙酸乙烯酯、氯乙烯、丁二烯、異戊二烯、鄰苯二甲酸二烯丙酯、異丁烯?;谆籽趸柰?、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚亞烷基二醇丙烯酸甲酯、2-溴乙基丙烯酸酯、2-乙基氰基丙烯酯酯、甲基丙烯酸丙炔基酯、2-甲基-2-丙烯酸-2-磺乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、2-甲基-2-丙烯酸-2-(膦酰氧基)乙酯、2-甲基-2-丙烯酸-2-(膦酰氧基)丙酯、2-甲基-2-丙烯酸-2-(膦酰氧基)丁酯、磷酸氫二(甲基丙烯酰氧乙基)酯、乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯、丙烯酸酯已內酯、2-氨乙基異丁烯酸、2-甲基-2-丙烯酸-2- (4-嗎啉基)乙基酯、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯,以及上述化學物質的二種或二種以上的混合物。 功能化是指使用化學試劑通過化學反應引入功能化基團,所用化學試劑包括任何可以和在微球外部的聚合物反應中引入功能化基團的試劑,引入的功能基團比如氟、氯、溴、碘、氨基、羥基、巰基、羧基、羧酸酯或環(huán)氧基,或任何以上基團的組合。適用的化學試劑包括但不限于雙氯甲醚、二羥甲基胺、乙二胺、己二胺-[1,6]、四氨基甲烷、聚乙烯基胺、氨水、聚氧化乙烯及其衍生物。功能化基團包括單個、雙個及多個基團或重復出現(xiàn)或依附于長鏈或短鏈的一部分,如低聚物中的乙氧基或聚環(huán)氧乙烷、低聚物中的氨基或聚乙烯基胺、低聚物中的羥基或聚乙烯醇、低聚物中的巰基或聚合的乙烯基巰等。乙烯基聚合物基于但不限于聚苯乙烯、聚丙烯酸酯以及能夠通過原子遷移引發(fā)聚合反應或氧化還原反應連接到聚合物微球表面的包含功能化基團的衍生物。原子遷移引發(fā)聚合反應在美國專利6071980有詳細描述和相關參考文獻。氧化還原引發(fā)是指單體的聚合是由氧化試劑和還原試劑之間電子的轉移引發(fā)這樣一個過程。在 Journal of Applied Polymer Science, Volume 42,Issue 11,pages 2885 - 2891,1991.報道了鈰離子作為氧化還原引發(fā)劑的一個例子。對于原子遷移引發(fā)聚合反應,具有納米到微米結構的聚合物微球聚合前可能含有鹵素原子基團。對于氧化還原引發(fā)聚合反應,具有納米到微米結構的聚合物微球聚合前含有但不限于輕基、硫醇基、醒基、氧硫基、氣基等。聚合如,氧化還原反應可能由水相、單體相、或功能化的聚合物微球表面引發(fā)。所制備的聚合物內核直徑為O. Ο Μπι-ΙΟΟΟμπι,加上所述功能部分后的直徑為0. OlMm-lOOOMm。但不局限于上述尺寸,根據(jù)實際需要,該尺寸可以小于0. Olum或大于lOOOurn。本發(fā)明所述的醇胺類化合物是含有一個、兩個或多個羥基,并同時含有氨基(一級胺)或者亞氨基(二級胺)的醇胺類低分子量化合物。醇胺類化合物含一級胺,各種天然或合成的醇胺類低分子量化合物含一級胺均可。適用的化學試劑包括但不限于乙醇胺、丙醇胺、異丙醇胺、異丁醇胺、三(羥甲基)氨基甲焼。醇胺類化合物含二級胺,各種天然或合成的醇胺類低分子量化合物含二級胺均可。適用的化學試劑包括但不限于N-甲基-乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、二乙醇胺、N-芐氨基乙醇、氨基乙基乙醇胺、N-甲基-D-葡糖胺、N-乙酰-D-氨基葡萄糖、N-乙酰-D-半乳糖胺。本發(fā)明所述的導電金屬沒有特別的限制,適用的導電金屬包括但不限于金、銀、鉬、紀、銅、鐵、鎳、鈦、鋅、錫、招、鉛、鈷、銦、鎘、鉻、鍺、鋪、秘;還有合金如鎳和磷,銀和錫,銅和錫,鉛和錫,銀和鉛和錫等由二種或多種金屬組成的合金。優(yōu)選的,導電金屬為金、銀、鉬、銅、鎳。上述的導電金屬可以通過下述傳統(tǒng)的鍍金方法實施。傳統(tǒng)制備法是將清洗過的聚合物微球使用含酸的溶液進行表面蝕刻或稱為粗化,從而在聚合物微球上形成支點,或是如前述各種方法在微球上形成功能團。然后即是化學鍍方法中的活化過程。表面活化步驟是化學鍍前置處理工序中重要的一步,前置處理是為了優(yōu)化這一步,它的好壞直接關系到鍍層是否均勻、鍍層與基體的結合力的強弱等,是化學鍍工藝中重要環(huán)節(jié)之一。所謂活化就是在基體表面上沉積一層連續(xù)的、均勻分布的金屬顆粒,使之成為鍍層金屬進一步沉積的結晶中心或催化活化中心。如在傳統(tǒng)的化學鍍方法中可以將經表面粗化后或具功能團的聚合物微球浸在氯離子和鈀離子的溶液中,使微球表面活化,隨后,可以使用次磷化酸鈉、硼氯化鈉、二甲基胺硼酸鹽、肼等進行還原反應,從而在微球上形成均勻的金屬鈀晶核作為下一步鎳鹽還原的催化劑。然后,將得到的基體顆粒分散在鍍液中,在金屬鈀催化劑的存在下,可以使用次磷酸鈉使鎳鹽還原,在微球上形成鎳鍍層,然后,在一些實施例中,可以將鍍有鎳的微球加入足夠的金化學鍍溶液中,進行轉換鍍或化學鍍金的反應,從而在微球的最外層形成鍍金層。本發(fā)明所述甲基丙烯酸酯包括甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯及它們的衍生物。還需要說明的是,本文中使用的術語“包括”及“包含”明確的描述性質、數(shù)目、步驟、操作或成分,但不排除一種或多種性質、數(shù)目、步驟、操作、成分和/或它們的組合的存在或增加。本發(fā)明提供了一種新的適于導電材料復合微球的制備方法,該適于導電材料復合微球的內核和金屬導電層之間有一個功能部分,所述功能部分由高分子聚合物組成并具有功能團,在該功能化聚合物微球上進行化學鍍導電金屬層時使用化學試劑醇胺類化合物。因此與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果是可以使適于導電材料復合微球易分散而不易團聚,能均勻分布在各種應用媒體中,解決了導電金屬微球易發(fā)生團聚、形成小群、不易分散等問題,從而具有更好的導電性能;同時本發(fā)明能更好地改進導電金屬微球的表面形貌,使之能較好的分布在微電極之間的光滑表面從而形成有效的連接電極,解決了微電極在熱壓后接觸不良的問題。
圖I是實施例5掃描電鏡(SEM)圖。圖2是實施例5掃描電鏡(SEM)圖。圖3是實施例12掃描電鏡(SEM)圖。圖4是實施例12掃描電鏡(SEM)圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步的描述,但本發(fā)明并不限于這些實施例。實施例I,
步驟一,制備6. 5 μ m基體材料微球即復合微球的聚合物內核
取13. Ig 26. 0%粒徑2. I μ m的聚苯乙烯種子懸浮水溶液,450g去離子水,O. 23g 10%十二烷基苯磺酸納水溶液加入到2000mL四口圓底燒瓶中,通入氮氣,攪拌后加熱到60°C。取18. 8g 二乙烯基苯,123. 8g 1,6-己二醇二丙烯酸酯7. 5g甲基丙烯酸烯丙酯,10. 7g10%十二燒基苯磺酸納水溶液,165g去離子水,混合后用均質攪拌機攪拌,加入四口圓
底燒瓶中。攪拌2小時后,降溫到40°C,加入O. 2g 30%雙氧水。取I. Ig叔丁基過氧化氫,O. 3g 10%十二燒基苯磺酸納水溶液,65g去離子水,混合用均質攪拌機攪拌,加入四口圓底燒瓶中,再加入56. 3g 20%聚乙烯吡咯烷酮水溶液,25g去離子水。在40°C攪拌45分鐘后,加熱到60°C。在60°C攪拌30分鐘后,加熱到65°C。在65°C攪拌15分鐘后,加熱到70°C。在放熱反應后,加熱到90°C,繼續(xù)攪拌45分鐘后,冷卻燒瓶到250C,過濾分離出基體材料微球,即復合微球的聚合物內核,粒徑6. 5 μ m。實施例2,
步驟二,合成具有聚合物外部的聚合物微球
取400. Og 15. 4%除去小顆粒的實施例I所得的微球懸浮液,150g去離子水,加到2000mL四口圓底燒瓶中,通入氮氣,攪拌加熱到70°C。取0.08g甲醛次硫酸氫鈉,O. 36g 10%十二烷基苯磺酸納水溶液,混入25. 6g去離子水成均勻溶液,加13. Og均勻溶液入圓底燒瓶。取O. Ilg叔丁基過氧化氫,混入12. 9g去離子水成均勻溶液。取2. 8g甲基丙烯酸甲酯,11. 5g甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯,O. 03g 1,6-己二醇二丙烯酸酯,混合成均勻單體溶液。每15分鐘加入上述二水溶液各I. 0g,總共加入時間180分鐘。每15分鐘加入I. 3g上述單體溶液,總共加入時間150分鐘。水溶液加完后,繼續(xù)攪拌60分鐘,冷卻燒瓶到25°C,過濾分離出有外層材料的微球,即具有聚合物外部的聚合物微球。實施例3,
步驟三,在聚合物微球外部生成功能團,即功能化實施例2所得聚合物微球
取100. Og實施例2所得的微球懸浮液,200mL無水乙醇,加到500mL圓底燒瓶中,磁力攪拌分散,再取50mL乙二胺,加入到圓底燒瓶。加熱到80°C保持12小時。冷卻燒瓶到25°C,過濾分離得到功能化的微球,即在內核上形成功能部分,所述功能部分由高分子聚合物組成并具有功能團。實施例4,
步驟四,活化實施例3所得微球
將Ig實施例3功能化后得到的微球加入到20mL的水溶液中,一邊超聲,一邊攪拌30分鐘,使微球充分分散。將氯化亞錫水溶液20mL加入到該漿液中。該氯化亞錫的水溶液的濃度為20g/L,加熱到40°C,攪拌10分鐘。使錫離子吸附到微球表面完成敏化處理。然后再過濾水溶液,用O. OlM的鹽酸水溶液清洗。然后再用20mL的O. OlM的鹽酸水溶液分散,然后加入20mL的I. 5g/L的氯化鈀,加熱到60°C,攪拌10分鐘,進行微球表面捕捉鈀離子的活化處理。然后再過濾水溶液,用去離子水清洗微球,再一次將微球分散到20mL的水溶液中,一邊超聲,一邊攪拌該衆(zhòng)液,同時加入IOmL的10g/L的次磷酸鈉,保持IOmin,完成剩余鈀離子的還原。實施例5,
步驟五,在聚合物微球最外層形成金屬導電層
將實施例4活化后得到的微球加入到含有O. 3M N-甲基-D-葡糖胺的IOOmL水溶液中,超聲30分鐘,邊攪拌邊加 熱到40°C,攪拌速度為150 rpm。然后將鎳離子含有液和還原劑含有液分別以I mL/min的速度加入到漿體中。兩種液體加入后,保持攪拌并保持溫度在40°C,直到不再產生氣泡為止。鎳離子含有液的配方為O. 57M的硫酸鎳,O. IM的檸檬酸鈉。還原劑含有液的配方為次磷酸鈉1.40M,2M氫氧化鈉。由此,得到具有鎳-磷合金化學鍍膜的電鍍粉體。然后用置換法在表面實施鍍金,得到鍍金的適于導電材料復合微球。圖I是實施例5掃描電鏡(SEM)圖,顯不適于導電材料復合微球具有很好的分散性。圖2是實施例5掃描電鏡(SEM)圖,顯不適于導電材料復合微球具有光滑的表面。實施例6,
步驟一,制備3. 7 μ m基體材料微球即復合微球的內核采用實施例I同樣的方法,增加聚苯乙烯種子用量,得到粒徑4. 3 μ m的基體材料球。實施例7,
步驟二,合成聚合物在實施例6所得的微球外部取除去小顆粒的實施例6制備的微球懸浮液,采用實施例2同樣的方法得到有外層材料的微球。實施例8,
步驟三,功能化實施例7微球將IOOg實施例7制備的有外層材料的微球采用實施例3的方法進行功能化,得到功能化的微球,即在內核微球上形成功能部分,所述功能部分由高分子聚合物組成并具有功能團。實施例9,
步驟四,活化實施例8微球重復使用實施例4的方法對實施例8功能化后得到的微球用氯化亞錫、氯化鈀、然后次磷酸鈉處理進行活化。實施例10,
步驟五,形成金屬覆在實施例9所得微球最后重復采用實施例5的方法對實施例9活化后得到的微球進行化學鍍,得到具有鎳-磷合金化學鍍膜的電鍍粉體。然后用置換法在表面實施鍍金,得到鍍金的適于導電材料復合微球。實施例11,
步驟五,形成金屬覆在實施例4微球將實施例4活化后得到的微球加入到含有O. 3M乙醇胺的IOOmL水溶液中,超聲30分邊攪拌邊加熱到40°C,攪拌速度為150 rpm。然后將鎳離子含有液和還原劑含有液分別以I mL/min的速度加入到漿體中。兩種液體加入后,保持攪拌并保持溫度在40°C,直到不再產生氣泡為止。鎳離子含有液的配方為O. 57M的硫酸鎳,O. IM的檸檬酸鈉。還原劑含有液的配方為次磷酸鈉I. 40M,2M氫氧化鈉。由此,得到的具有鎳-磷合金化學鍍膜的電鍍粉體。然后用置換法在表面實施鍍金,得到鍍金的適于導電材料復合微球。實施例12,形成金屬覆在實施例9微球將實施例9活化后得到的微球加入到含有O. 3M乙酸鈉的IOOmL的水溶液中,超聲30分鐘,邊攪拌邊加熱到40°C,攪拌速度為150 rpm。然后將鎳離子含有液和還原劑含有液分別以I mL/min的速度加入到漿體中。兩種液體加入后,保持攪拌并保持溫度在40°C,直到不再產生氣泡為止。鎳離子含有液的配方為O. 57M的硫酸鎳,O. IM的檸檬酸鈉。還原劑含有液的配方為次磷酸鈉I. 40M,2M氫氧化鈉。由此,得到的具有鎳-磷合金化學鍍膜的電鍍粉體。然后用置換法在表面實施鍍金,得到鍍金的適于導電材料復合微球。圖3是實施例12掃描電鏡(SEM)圖,顯示導電微球分散性較差,聚集成團。圖4是實施例12掃描電鏡(SEM)圖,顯示導電微球規(guī)則不粗糙的表面。實施例13, 形成金屬覆在實施例4微球將實施例4活化后得到的微球加入到含有O. 3M乙二胺的IOOmL的水溶液中,超聲30分鐘,邊攪拌邊加熱到40°C,攪拌速度為150rpm。然后將鎳離子含有液和還原劑含有液分別以I mL/min的速度加入到漿體中。兩種液體加入后,保持攪拌并保持溫度在40°C,直到不再產生氣泡為止。鎳離子含有液的配方為O. 57M的硫酸鎳,O. IM的檸檬酸鈉。還原劑含有液的配方為次磷酸鈉I. 40M,2M氫氧化鈉。由此,得到的具有鎳-磷合金化學鍍膜的電鍍粉體。然后用置換法在表面實施鍍金,得到鍍金的適于導電材料復合微球。實施例14,
形成金屬覆在實施例4微球將實施例4活化后得到的微球加入到含有O. 3M檸檬鈉的IOOmL的水溶液中,超聲30分鐘,邊攪拌邊加熱到40°C,攪拌速度為150rpm。然后將鎳離子含有液和還原劑含有液分別以I mL/min的速度加入到漿體中。兩種液體加入后,保持攪拌并保持溫度在40°C,直到不再產生氣泡為止。鎳離子含有液的配方為O. 57M的硫酸鎳,O. IM的檸檬酸鈉。還原劑含有液的配方為次磷酸鈉I. 40M,2M氫氧化鈉。由此,得到的具有鎳-磷合金化學鍍膜的電鍍粉體。然后用置換法在表面實施鍍金,得到鍍金的適于導電材料復合微球。實施例15,
形成金屬覆在實施例4微球將實施例4活化后得到的微球加入到含有O. 3M檸檬氨的IOOmL的水溶液中,超聲30分鐘后,邊攪拌邊加熱到40°C,攪拌速度為150rpm。然后將鎳離子含有液和還原劑含有液分別以I mL/min的速度加入到漿體中。兩種液體加入后,保持攪拌并保持溫度在40°C,直到不再產生氣泡為止。鎳離子含有液的配方為O. 57M的硫酸鎳,O. IM的檸檬酸鈉。還原劑含有液的配方為次磷酸鈉I. 40M,2M氫氧化鈉。由此,得到的具有鎳-磷合金化學鍍膜的電鍍粉體。然后用置換法在表面實施鍍金,得到鍍金的適于導電材料復合微球?;瘜W鍍鎳膜的厚度計算利用微球化學鍍前面重量變化計算微球表面化學鍍層的厚度。由下式計算出厚度。d = R - r
MXp1X r3/m = (R3 - r3) P2
上式中d為鎳層的厚度,R為化學鍍鎳球的半徑,r為聚合物微球的半徑,M為微球的增重,m為微球的重量,P !為聚合物微球的密度I. 07 g/mL, P 2為鎳的密度7. 9-8. 5 g/mL。
表I 實施例中化學鍍膜厚度、分散性能及表面平整度
權利要求
1.一種適于導電材料復合微球的制備方法,其特征在于,所述適于導電材料復合微球含有一個聚合物內核和至少一個功能化聚合物外部,并且有至少一層金屬導電層覆在所述適于導電材料復合微球的最外層,所述制備方法包括以下步驟 步驟一、制備聚合物內核; 步驟二、將步驟一所得的聚合物內核進行外層聚合單體反應,形成具有至少一個聚合物外部的聚合物微球; 步驟三、在步驟二所得的具有至少一個聚合物外部的聚合物微球外部生成功能團; 步驟四、將步驟三所得具有功能團的聚合物微球活化; 步驟五、將步驟四所得的聚合物微球與醇胺類化合物接觸,于醇胺類化合物環(huán)境中在所述聚合物微球最外層形成至少一層金屬導電層。
2.如權利要求I所述的適于導電材料復合微球的制備方法,其特征在于,在所述步驟二的外層聚合單體反應中,使所述聚合物內核組成包括一種、兩種或多種含至少一個不飽和鍵的甲基丙烯酸酯單體。
3.如權利要求I所述的適于導電材料復合微球的制備方法,其特征在于,在所述步驟二的外層聚合單體反應中,使所述聚合物內核組成包括一種、兩種或多種含至少一個不飽和鍵的芳香族單體,并且所述芳香族單體能夠與含至少一個不飽和鍵的甲基丙烯酸酯單體 口 o
4.如權利要求I所述的適于導電材料復合微球的制備方法,其特征在于,所述步驟三中生成的功能團包括輕基、竣基、氣基、疏基及二苯基勝基中的一種、兩種或多種。
5.如權利要求I所述的適于導電材料復合微球的制備方法,其特征在于,所述步驟四中活化所用的活性試劑為鈀離子及還原劑。
6.如權利要求I到5任一所述的適于導電材料復合微球的制備方法,其特征在于,所述步驟五中所用的醇胺類化合物含有一級胺。
7.如權利要求I到5任一所述的適于導電材料復合微球的制備方法,其特征在于,所述步驟五中所用的醇胺類化合物含有二級胺。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種適于導電材料復合微球的制備方法,所述制備方法包括以下步驟制備聚合物內核;將聚合物內核進行外層聚合單體反應,形成具有至少一個聚合物外部的聚合物微球;在聚合物微球外部生成功能團;將具有功能團的聚合物微球活化;于醇胺類化合物環(huán)境中在所述聚合物微球最外層形成至少一層金屬導電層。本發(fā)明的有益效果是可以使導電復合微球易分散而不易團聚,從而能均勻分布在各種應用媒體中,進而具有更好的導電性能;同時本發(fā)明能更好地改進導電金屬微球的表面形貌,使之較好的分布在微電極之間的光滑表面從而形成有效的連接電極,解決了微電極在熱壓后接觸不良的問題。
文檔編號C08J7/16GK102977395SQ20121053060
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權日2012年12月11日
發(fā)明者江必旺, 吳俊成, 陳榮姬, 朱咸浩 申請人:蘇州納微生物科技有限公司