一種單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電銀膠組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于環(huán)氧樹脂膠黏劑領(lǐng)域，具體公開了一種單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電銀膠組合物及其制備方法。所述組合物含有如下重量份數(shù)的各組份：環(huán)氧樹脂10～25份，稀釋劑1～5份，增韌劑0.5～3份，增強(qiáng)劑0.5～3份，溶劑0.5～3份，偶聯(lián)劑0.5～3份，防老劑0.5～3份，固化劑1～5份，促進(jìn)劑0.2～1份，銀粉30～35份。所述組合物的制備方法為，在20～35℃條件下將除銀粉外其他各組分充分混合均勻然后添加計量量的銀粉，再充分混合均勻，在攪拌條件下經(jīng)真空脫泡即得成品環(huán)氧樹脂導(dǎo)電膠組合物。該組合物黏度低，固化物強(qiáng)度好，黏結(jié)力高，體積電阻率低，導(dǎo)熱率高、適用期長，長期使用耐候性好、電性能穩(wěn)定，廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)及其它導(dǎo)電黏接行業(yè)。
【專利說明】一種單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電銀膠組合物及其制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及膠黏劑【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電銀膠組合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場由于電子元件的微型化及電子產(chǎn)品的無鉛化發(fā)展，使得傳統(tǒng)的高溫釬焊難以滿足微型元件的安裝及復(fù)雜線路的連接，因此導(dǎo)電膠成為電子行業(yè)中必不可少的新材料。目前最常用的導(dǎo)電膠屬于環(huán)氧樹脂導(dǎo)電膠，因其具有良好的黏結(jié)力和力學(xué)強(qiáng)度。而最常用的導(dǎo)電填料是金屬銀粉。導(dǎo)電銀膠包括雙組份導(dǎo)電銀膠和單組分導(dǎo)電銀膠，其中，雙組份導(dǎo)電銀膠在混合過程中所產(chǎn)生的氣泡難以消除，容易造成斷膠和出膠量不均勻的缺陷；而且，溶劑的揮發(fā)量較多，難以控制實(shí)際的膠量。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，單組份導(dǎo)電銀膠被廣泛使用。然而，目前市面上的單組份導(dǎo)電銀膠存在黏度高(市售單組份導(dǎo)電銀膠黏度從十萬到幾十萬個cPs，既黏又稠，使用很不方便)、易分層、適用期短(市售單組份導(dǎo)電銀膠室溫存儲一般不超過7天，需要在零下20°C條件下才有6個月的儲存期)使用不方便等多種問題，這些問題阻礙了導(dǎo)電膠的發(fā)展與應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù) 問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電銀膠存在黏度高、易分層、適用期短的技術(shù)缺陷，提供一種單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電銀膠組合物。
[0004]本發(fā)明的另一個目的是提供一種單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電銀膠組合物的制備方法。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
一種單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電銀膠組合物，含有如下重量份數(shù)的各組份:
環(huán)氧樹脂 10~20份；
稀釋劑 0.5~3份；
增韌劑 0.5~3份；
增強(qiáng)劑 0.1~0.5份；
溶劑0.1~0.5份；
偶聯(lián)劑 0.1~0.5份；
防老劑 0.1~0.5份；
固化劑 0.5~5份；
促進(jìn)劑 0.1~0.5份；
銀粉60~90份；
所述增強(qiáng)劑選自納米二氧化娃、納米碳酸韓、納米二氧化鈦、納米氧化鋅、納米氧化招、納米氮化鋁中的一種或幾種的組合物；
所述增韌劑選自端羧基液體丁腈橡膠、端羥基液體丁腈橡膠、端氨基液體丁腈橡膠、端環(huán)氧基液體丁腈橡膠、端所及液體聚丁二烯橡膠、端羥基液體聚丁二烯橡膠、液體丁腈橡膠、羧基液體丁腈橡膠、液體聚丁二烯、液體聚氨酯、核殼橡膠乳液、超支化聚酯中的一種或幾種的組合物；
所述稀釋劑選自正丁基縮水甘油醚、二縮水甘油醚、1，4-丁二醇二縮水甘油醚、多縮水甘油醚、三羥甲基丙烷縮水甘油醚、丙三醇三縮水甘油醚、糠醇縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、烯丙基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、芐基縮水甘油醚、2-乙基己基縮水甘油醚、C12~C14縮水甘油醚、二乙二醇縮水甘油醚、對叔丁基縮水甘油醚、環(huán)己二醇二縮水甘油醚、間苯二酚二縮水甘油醚中的一種或幾種的組合物。
[0006]本發(fā)明通過大量的探索性試驗對單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電銀膠的配方進(jìn)行了改進(jìn)，具體改進(jìn)為:在增韌方法上使用了特殊端基橡膠中的一種或幾種的組合物，使導(dǎo)電銀膠的沖擊強(qiáng)度由0.40J/cm2提高到1.50J/cm2 ;在稀釋上使用了高活性反應(yīng)型稀釋劑和低沸點(diǎn)易揮發(fā)溶劑相結(jié)合的方法，使基膠黏度從3000cPs下降到500cPs，同時減少了 15%的溶劑使用量，且高活性反應(yīng)型稀釋劑起到內(nèi)增韌作用，拉伸剪切強(qiáng)度由2MPa提高到9MPa。
[0007]優(yōu)選地，本發(fā)明所述環(huán)氧樹脂選自雙酚A型、氫化雙酚A型、羥甲基雙酚A型、雙酚F型、711環(huán)氧樹脂、731環(huán)氧樹脂、AG-80環(huán)氧樹脂、AG-90環(huán)氧樹脂、TDE-85環(huán)氧樹脂、月旨環(huán)族環(huán)氧樹脂、聚醚環(huán)氧樹脂中的一種或幾種的組合物。
[0008]優(yōu)選地，本發(fā)明所述溶劑選自甲苯、環(huán)己烷、甲乙酮、乙酸乙酯、甲基環(huán)己烷中的一種或幾種的組合物。
[0009]優(yōu)選地，本發(fā)明所述偶聯(lián)劑選自Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-氨丙基三甲氧基硅烷、Y _(2，3-環(huán)氧丙氧基)丙基二甲氧基硅烷、Y-(乙二胺基)丙基二甲氧基硅烷、β -(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基二甲氧基硅烷、異丙基二(異硬脂酸基)欽酸酯、異丙基二(十二烷基苯磺酰基)鈦酸酯、二硬脂酰氧異丙基鋁酸酯中的一種或幾種的組合物。
[0010]優(yōu)選地，本發(fā)明所述固化劑選自雙氰胺、己二酸二酰肼、葵二酸二酰肼、β，β ' _二甲氛基乙基_1，3, 6, 2_二噁砸雜八環(huán)、β，β ' _二甲基氛基乙氧基_1，3, 2_二噁硼雜六環(huán)、三氟化硼-單乙胺絡(luò)合物中的一種或幾種的組合物。
[0011]優(yōu)選地，本發(fā)明所述促進(jìn)劑選自2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚、2-乙基-4-甲基咪唑、四甲基胍、2-乙基-4-甲基咪唑的己二酸鹽、2-乙基-4-甲基咪唑的草酸鹽中的一種或幾種的組合物。
[0012]優(yōu)選地，本發(fā)明所述銀粉選自納米銀粉、2~6 μ m片狀銀粉、2~6 μ m近球狀銀粉、10~15 μ m片狀銀粉、10~15 μ m近球狀銀粉中的一種或幾種的組合物。
[0013]優(yōu)選地，一種單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電銀膠組合物，含有如下重量份數(shù)的各組份:
雙酚F型環(huán)氧樹脂12~18份；
烯丙基縮水甘油醚I~2份；
端羥基液體聚丁二烯橡膠I~2份；
納米二氧化鈦0.2~0.3份；
乙酸乙酯0.3~0.5份；
Y-(乙二胺基)丙基三甲氧基硅烷 0.1~0.2份；
2-(2'-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑 0.1~0.2份；
葵二酸二酰肼I~3份；
四甲基胍0.1~0.3份；10~15 μ m片狀銀粉80~85份。
[0014]最優(yōu)選地，一種單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電銀膠組合物，含有如下重量份數(shù)的各組份: 雙酚F型環(huán)氧樹脂15份；
烯丙基縮水甘油醚1.5份；
端羥基液體聚丁二烯橡膠1份；
納米二氧化鈦0.2份；
乙酸乙酯0.3份；
Y-(乙二胺基)丙基三甲氧基硅烷 0.1份；
2-(2'-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑 0.1份；
葵二酸二酰肼1份；
四甲基胍0.2份；
10~15 μ m片狀銀粉80.6份。
[0015]本發(fā)明所述單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電銀膠組合物的制備方法為，在20~35°C條件下，將除銀粉以外的其他各組分充分混合均勻，然后添加計量量的銀粉，再充分混合均勻，在攪拌條件下經(jīng)真空脫泡即得成品環(huán)氧樹脂導(dǎo)電膠組合物。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所述的單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電銀膠組合物的黏度低(在稀釋上使用了高活性反應(yīng)型稀釋劑和低沸點(diǎn)易揮發(fā)溶劑相結(jié)合的方法，使基膠黏度從3000cPs下降到500cPs)，固化物強(qiáng)度好(在增韌方法上使用了特殊端基橡膠中的一種或幾種的組合物，形成“海島結(jié)構(gòu)”)，黏結(jié)力高(高活性反應(yīng)型稀釋劑起到內(nèi)增韌作用)，體積電阻率低、導(dǎo)熱率高(片狀銀粉或片狀銀粉與球狀銀粉的組合使得固化物導(dǎo)通能力大幅度提高)、適用期長(使用了室溫潛伏性固化體系，室溫儲存2月，零度儲存大于6月)，長期使用耐候性好、電性能穩(wěn)定，室溫儲存穩(wěn)定性好，使用方便。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明。除非特別說明，本發(fā)明采用的試劑、設(shè)備為本【技術(shù)領(lǐng)域】常規(guī)試劑和設(shè)備。
[0018]實(shí)施例1
一種單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電膠組合物，含有如下重量份數(shù)的各組份:
雙酚A型環(huán)氧樹脂10份；
正丁基縮水甘油醚2份；
端羧基液體丁腈橡膠0.5份；
納米二氧化硅0.1份；
甲苯0.2份；
Y ~氨丙基二乙氧基硅烷0.1份；
2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮0.1份；
雙氰胺1份；
2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚0.1份；
2~6 μ m片狀銀粉85.9份；
制備方法:在20~35°C條件下除銀粉外將其他各組分充分混合均勻然后添加計量量的銀粉，再充分混合均勻，在攪拌條件下經(jīng)真空脫泡即得成品環(huán)氧樹脂導(dǎo)電膠組合物。
[0019]本實(shí)施例所述組合物的黏度為25000cPs，體積電阻率為1.3X 10_4 Ω.cm，導(dǎo)熱率為 3.2w/ (m.k)。
[0020]實(shí)施例2
一種單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電膠組合物，含有如下重量份數(shù)的各組份:
雙酚F型環(huán)氧樹脂15份；
烯丙基縮水甘油醚1.5份；
端羥基液體聚丁二烯橡膠1份；
納米二氧化鈦0.2份；
乙酸乙酯0.3份；
Y-(乙二胺基)丙基三甲氧基硅烷 0.1份；
2-(2'-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑 0.1份；
葵二酸二酰肼1份；
四甲基胍0.2份；
10~15 μ m片狀銀粉80.6份；
制備方法:在20~35°C條件下除銀粉外將其他各組分充分混合均勻然后添加計量量的銀粉，再充分混合均勻，在攪拌條件下經(jīng)真空脫泡即得成品環(huán)氧樹脂導(dǎo)電膠組合物。
[0021]本實(shí)施例所述組合物的黏度為19000 cPs，體積電阻率為5.5X 10_4Ω.cm,導(dǎo)熱率為 2.5 W/ (m.k)。
[0022]實(shí)施例3
一種單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電膠組合物，含有如下重量份數(shù)的各組份:
雙酚A型環(huán)氧樹脂10份；
663聚醚環(huán)氧樹脂10份；
間苯二酚二縮水甘油醚1份；
液體聚氨酯1份；
納米氧化鋁0.3份；
甲基環(huán)己烷0.2份；
異丙基三(十二烷基苯磺?；?鈦酸酯0.1份；
2-(2'-羥基-3，5' - 二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑 0.1份；
三氟化硼-單乙胺絡(luò)合物0.5份；
2-乙基-4-甲基咪唑的己二酸鹽0.1份；
10~15 μ m近球狀銀粉76.7份；
制備方法:在20~35°C條件下除銀粉外將其他各組分充分混合均勻然后添加計量量的銀粉，再充分混合均勻，在攪拌條件下經(jīng)真空脫泡即得成品環(huán)氧樹脂導(dǎo)電膠組合物。
[0023]本實(shí)施例所述組合物的黏度為14000cPs，體積電阻率為8.2X 10_4 Ω.cm，導(dǎo)熱率為 1.7 ff/ (m.k) ο
【權(quán)利要求】
1.一種單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電銀膠組合物，其特征在于，含有如下重量份數(shù)的各組份: 環(huán)氧樹脂 10~20份； 稀釋劑 0.5~3份； 增韌劑 0.5~3份； 增強(qiáng)劑 0.1~0.5份； 溶劑0.1~0.5份； 偶聯(lián)劑 0.1~0.5份； 防老劑 0.1~0.5份； 固化劑 0.5~5份； 促進(jìn)劑 0.1~0.5份； 銀粉60~90份； 所述增強(qiáng)劑選自納米二氧化娃、納米碳酸韓、納米二氧化鈦、納米氧化鋅、納米氧化招或納米氮化鋁中的一種或幾種的組合物； 所述增韌劑選自端羧基液體丁腈橡膠、端羥基液體丁腈橡膠、端氨基液體丁腈橡膠、端環(huán)氧基液體丁腈橡膠、端所及液體聚丁二烯橡膠、端羥基液體聚丁二烯橡膠、液體丁腈橡膠、羧基液體丁腈橡膠、液體聚丁二烯、液體聚氨酯、核殼橡膠乳液或超支化聚酯中的一種或幾種的組合物； 所述稀釋劑選自正丁基縮水甘油醚、二縮水甘油醚、1，4-丁二醇二縮水甘油醚、多縮水甘油醚、三羥甲基丙烷縮水甘油醚、丙三醇三縮水甘油醚、糠醇縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、烯丙基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、芐基縮水甘油醚、2-乙基己基縮水甘油醚、C12~C14縮水甘油醚、二乙二醇縮水甘油醚、對叔丁基縮水甘油醚、環(huán)己二醇二縮水甘油醚或間苯二酚二縮水甘油醚中的一種或幾種的組合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電銀膠組合物，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂選自雙酚A型、氫化雙酚A型、羥甲基雙酚A型、雙酚F型、711環(huán)氧樹脂、731環(huán)氧樹脂、AG-80環(huán)氧樹脂、AG-90環(huán)氧樹脂、TDE-85環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、聚醚環(huán)氧樹脂中的一種或幾種的組合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電銀膠組合物，其特征在于，所述防老劑選自2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-C -羥基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-C -羥基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2'-羥基-3，5' -二叔丁基苯基)-5_氯代苯并三唑中的一種或幾種的組合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電銀膠組合物，其特征在于，所述溶劑選自甲苯、環(huán)己烷、甲乙酮、乙酸乙酯、甲基環(huán)己烷中的一種或幾種的組合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電銀膠組合物，其特征在于，所述偶聯(lián)劑選自Y-氨丙基二乙氧基硅烷、Y-氨丙基二甲氧基硅烷、Y _ (2，3-環(huán)氧丙氧基)丙基二甲氧基硅烷、Y-(乙 二胺基)丙基三甲氧基硅烷、β _(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、異丙基三(異硬脂?；?鈦酸酯、異丙基三(十二烷基苯磺?；?鈦酸酯、二硬脂酰氧異丙基鋁酸酯中的一種或幾種的組合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電銀膠組合物，其特征在于，所述固化劑選自雙氰胺、己二酸二酰肼、葵二酸二酰肼、β，β ' -二甲氨基乙基-1，3，6，2-三噁硼雜八環(huán)、β，β ' -二甲基氨基乙氧基-1，3，2-三噁硼雜六環(huán)、三氟化硼-單乙胺絡(luò)合物中的一種或幾種的組合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電銀膠組合物，其特征在于，所述促進(jìn)劑選自2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚、2-乙基-4-甲基咪唑、四甲基胍、2-乙基-4-甲基咪唑的己二酸鹽、2-乙基-4-甲基咪唑的草酸鹽中的一種或幾種的組合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電銀膠組合物，其特征在于，所述銀粉選自納米銀粉、2~6μπι片狀銀粉、2~6μπι近球狀銀粉、10~15 μ m片狀銀粉、10~15μπι近球狀銀粉中的一種或幾種的組合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電銀膠組合物，其特征在于，含有如下重量份數(shù)的各組份: 雙酚F型環(huán)氧樹脂12~18份； 烯丙基縮水甘油醚I~2份； 端羥基液體聚丁二烯橡膠I~2份； 納米二氧化鈦0.2~0.3份； 乙酸乙酯0.3~0.5份； Y-(乙二胺基)丙基三甲氧基硅烷 0.1~0.2份； 2-(2'-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑 0.1~0.2份； 葵二酸二酰肼I~3份； 四甲基胍0.1~0.3份； 10~15 μ m片狀銀粉80~85份。
10.權(quán)利要求1至9任一項所述單組份環(huán)氧樹脂導(dǎo)電銀膠組合物的制備方法，其特征在于，在20~35°C條件下，將除銀粉外的其他各組分充分混合均勻，然后添加計量量的銀粉，再充分混合均勻，在攪拌條件下經(jīng)真空脫泡即得成品環(huán)氧樹脂導(dǎo)電膠組合物。
【文檔編號】C09J163/02GK104017529SQ201410147450
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】程芳文, 柯明新 申請人:江蘇嘉娜泰有機(jī)硅有限公司