本發(fā)明涉及導(dǎo)電膠技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種碳納米管導(dǎo)電膠及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電子系統(tǒng)對電子器件實(shí)際使用性能的要求越來越高,使得電子器件逐漸往小型化、高頻化和大功率化的方向發(fā)展,更高集成度的多功能超大規(guī)模集成電路也在不斷被開發(fā)。但伴隨而來的高熱量密度成為影響電子器件壽命和可靠性的主要因素,因此,增加電子器件的散熱性能,從而降低其溫度已相當(dāng)重要。
導(dǎo)電膠是一種固化或干燥后具有一定導(dǎo)電性能的膠粘劑,通常以基體樹脂和導(dǎo)電材料為主要組成成分,通過基體樹脂的粘接作用把導(dǎo)電材料結(jié)合在一起,形成導(dǎo)電通路。將導(dǎo)電膠應(yīng)用于電子器件中,能夠使芯片與基板完美粘接,實(shí)現(xiàn)電子器件的導(dǎo)電和導(dǎo)熱功能。但是,導(dǎo)電膠在電子器件中屬于導(dǎo)熱率小的部分,由木桶理論可知會嚴(yán)重影響電子器件的熱傳遞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種碳納米管導(dǎo)電膠及其制備方法和應(yīng)用,該導(dǎo)電膠具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
本發(fā)明提供了一種碳納米管導(dǎo)電膠,按重量份數(shù)計,包括以下組分:
所述碳納米管在導(dǎo)電膠中平行排列。
優(yōu)選的,所述金屬填料的材質(zhì)為銀、銅、金、銀包銅和碳包銅中的一種或幾種。
優(yōu)選的,所述金屬填料為金屬納米顆粒和金屬微米顆粒的混合物。
優(yōu)選的,所述金屬納米顆粒的粒徑為1~100nm;所述金屬微米顆粒的粒徑為1~10μm。
優(yōu)選的,所述金屬納米顆粒和金屬微米顆粒的質(zhì)量比為(10~15):2。
優(yōu)選的,所述碳納米管為單壁碳納米管、雙壁碳納米管和多壁碳納米管中的一種或幾種。
優(yōu)選的,所述碳納米管的長度為1~30μm。
本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述碳納米管導(dǎo)電膠的制備方法,包括以下步驟:
(1)將環(huán)氧樹脂和偶聯(lián)劑混合,得到基體混合物;
(2)在磁場或電場環(huán)境中,將所述步驟(1)得到的基體混合物與碳納米管、金屬填料和稀釋劑混合,得到碳納米管導(dǎo)電膠前體;
(3)在磁場或電場環(huán)境中,將所述步驟(2)得到的碳納米管導(dǎo)電膠前體與固化劑混合,得到碳納米管導(dǎo)電膠。
優(yōu)選的,所述磁場的強(qiáng)度為5~15t;所述電場的強(qiáng)度為1~4v/cm。
本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述碳納米管導(dǎo)電膠或上述技術(shù)方案所述制備方法得到的碳納米管導(dǎo)電膠在電子器件中的應(yīng)用,所述碳納米管導(dǎo)電膠中的碳納米管的軸向?yàn)閷?dǎo)熱方向,垂直于碳納米管導(dǎo)電膠所需粘結(jié)的兩個端面。
本發(fā)明提供了一種碳納米管導(dǎo)電膠,按重量份數(shù)計,包括金屬填料20~35份、碳納米管15~25份、環(huán)氧樹脂30~40份、稀釋劑1~5份、固化劑8~12份、偶聯(lián)劑1~5份,所述碳納米管在導(dǎo)電膠中平行排列。本發(fā)明提供的導(dǎo)電膠中包括高導(dǎo)電高導(dǎo)熱的碳納米管,碳納米管可以填充金屬填料之間的空隙,提高金屬填料之間的接觸面積,增加導(dǎo)電通道;同時,碳納米管是一維材料,具有電、熱傳導(dǎo)各向異性,其電子結(jié)構(gòu)也呈各向異性,能夠在磁場或電場環(huán)境中定向排列,應(yīng)用于電子器件中,碳納米管的軸向?yàn)閷?dǎo)熱方向,垂直于碳納米管導(dǎo)電膠所需粘結(jié)的兩個端面,可以更好的利用碳納米管的高導(dǎo)電導(dǎo)熱特性,使導(dǎo)電膠具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能。
附圖說明
圖1為本發(fā)明提供的碳納米管導(dǎo)電膠在磁場狀態(tài)下的示意圖;
圖2為本發(fā)明提供的碳納米管導(dǎo)電膠在電場狀態(tài)下的示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種碳納米管導(dǎo)電膠,按重量份數(shù)計,包括以下組分:
所述碳納米管在導(dǎo)電膠中平行排列。
本發(fā)明提供的碳納米管導(dǎo)電膠包括金屬填料;以金屬填料的重量為基準(zhǔn),所述金屬填料的重量份數(shù)為20~35份,優(yōu)選為25~33份,更優(yōu)選為28~31份。在本發(fā)明中,所述金屬填料的材質(zhì)優(yōu)選為銀、銅、金、銀包銅和碳包銅中的一種或幾種。
在本發(fā)明中,所述金屬填料優(yōu)選為金屬納米顆粒和金屬微米顆粒的混合物。在本發(fā)明中,所述金屬納米顆粒的粒徑優(yōu)選為1~100nm,更優(yōu)選為10~80nm,最優(yōu)選為20~60nm;所述金屬微米顆粒的粒徑優(yōu)選為1~10μm,更優(yōu)選為2~8μm,最優(yōu)選為4~6μm。在本發(fā)明中,所述金屬納米顆粒和金屬微米顆粒的質(zhì)量比優(yōu)選為(10~15):2,更優(yōu)選為(11~14):2,最優(yōu)選為(12~13):2。本發(fā)明對于所述金屬納米顆粒和金屬微米顆粒的形狀沒有特殊的限定,具體可為花瓣形、球形和片狀中的一種或幾種。本發(fā)明對于所述金屬填料的來源沒有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的金屬填料即可,具體如市售產(chǎn)品。
在本發(fā)明中,所述金屬填料能夠填充碳納米管之間的空隙,提高導(dǎo)電填料之間的接觸面積,增加導(dǎo)電導(dǎo)熱通道。此外,分散在金屬微米顆粒中間的金屬納米顆粒的隧道導(dǎo)電效應(yīng),可以使材料中的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)更加完善,提高導(dǎo)電率。
本發(fā)明提供的碳納米管導(dǎo)電膠包括15~25份碳納米管,優(yōu)選為17~23份,更優(yōu)選為19~21份。在本發(fā)明中,所述碳納米管優(yōu)選為單壁碳納米管、雙壁碳納米管和多壁碳納米管中的一種或幾種。在本發(fā)明中,所述碳納米管的長度優(yōu)選為1~30μm,更優(yōu)選為5~25μm。本發(fā)明對于所述碳納米管的來源沒有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法制備得到的碳納米管或市售碳納米管產(chǎn)品均可。
本發(fā)明提供的碳納米管導(dǎo)電膠包括30~40份環(huán)氧樹脂,優(yōu)選為32~38份,更優(yōu)選為34~36份。在本發(fā)明中,所述環(huán)氧樹脂優(yōu)選為含雙酚的環(huán)氧樹脂、鄰-甲酚酚醛清漆環(huán)氧樹脂和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂中的一種或幾種。
本發(fā)明提供的碳納米管導(dǎo)電膠包括1~5份稀釋劑,優(yōu)選為2~4份,更優(yōu)選為3份。在本發(fā)明中,所述稀釋劑優(yōu)選為活性稀釋劑,更優(yōu)選為甲基丙烯酸-β-羥乙酯(hema)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(hdda)、苯氧基三乙氧基丙烯酸酯、異冰片基丙烯酸酯、丙烯酸長鏈酯、四氫化糠基(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇雙(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化多官能團(tuán)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇單甲基丙烯酸酯和甲氧基聚乙二醇單丙烯酸酯中的一種或幾種。
本發(fā)明提供的碳納米管導(dǎo)電膠包括8~12份固化劑,優(yōu)選為9~11份,更優(yōu)選為10份。在本發(fā)明中,所述固化劑優(yōu)選為順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐、三氮化硼乙胺絡(luò)合物、雙氰胺和芳香族多元胺中的一種或幾種。
本發(fā)明提供的碳納米管導(dǎo)電膠包括1~5份偶聯(lián)劑,優(yōu)選為2~4份,更優(yōu)選為3份。在本發(fā)明中,所述偶聯(lián)劑優(yōu)選為環(huán)氧基三甲氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的中一種或幾種。
本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述碳納米管導(dǎo)電膠的制備方法,包括以下步驟:
(1)將環(huán)氧樹脂和偶聯(lián)劑混合,得到基體混合物;
(2)在磁場或電場環(huán)境中,將所述步驟(1)得到的基體混合物與碳納米管、金屬填料和稀釋劑混合,得到碳納米管導(dǎo)電膠前體;
(3)在磁場或電場環(huán)境中,將所述步驟(2)得到的碳納米管導(dǎo)電膠前體與固化劑混合,得到碳納米管導(dǎo)電膠。
本發(fā)明將環(huán)氧樹脂和偶聯(lián)劑混合,得到基體混合物。本發(fā)明對于將所述環(huán)氧樹脂和偶聯(lián)劑混合的方式?jīng)]有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的混合的技術(shù)方案即可。本發(fā)明優(yōu)選將所述環(huán)氧樹脂和偶聯(lián)劑進(jìn)行研磨混合。本發(fā)明對于所述研磨混合沒有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的能夠?qū)⑽锪匣旌暇鶆虻难心セ旌系募夹g(shù)方案即可。在本發(fā)明中,所述研磨混合的時間優(yōu)選為25~35min,更優(yōu)選為30min。
得到基體混合物后,本發(fā)明在磁場或電場環(huán)境中,將所述基體混合物與碳納米管、金屬填料和稀釋劑混合,得到碳納米管導(dǎo)電膠前體。在本發(fā)明中,所述磁場的強(qiáng)度優(yōu)選為5~15t,更優(yōu)選為7~13t,最優(yōu)選為9~11t。在本發(fā)明中,所述電場優(yōu)選采用直流電;所述電場的強(qiáng)度優(yōu)選為1~4v/cm,更優(yōu)選為1.5~3.5v/cm,最優(yōu)選為2~3v/cm。
在將所述金屬填料與基體混合物、碳納米管和稀釋劑混合前,本發(fā)明優(yōu)選對所述金屬填料進(jìn)行表面處理,所述表面處理優(yōu)選包括以下步驟:
將金屬填料在表面處理劑中依次進(jìn)行超聲處理和攪拌處理;
對得到的金屬填料進(jìn)行清洗和干燥,得到表面處理后的金屬填料。
本發(fā)明將金屬填料在表面處理劑中依次進(jìn)行超聲處理和攪拌處理。在本發(fā)明中,所述表面處理劑的溶質(zhì)優(yōu)選為丙二酸、乙二酸、戊二酸或己二酸;所述表面處理劑的溶劑優(yōu)選為丙酮、乙醇或水。在本發(fā)明中,所述表面處理劑的濃度優(yōu)選為0.1~2mol/l,更優(yōu)選為0.5~1.5mol/l,最優(yōu)選為0.8~1.2mol/l。在本發(fā)明中,所述金屬填料在表面處理劑中的濃度優(yōu)選為0.1~2mol/l,更優(yōu)選為0.5~1.5mol/l,最優(yōu)選為0.8~1.2mol/l。
在本發(fā)明中,所述超聲處理的時間優(yōu)選為80~120min,更優(yōu)選為90~110min,最優(yōu)選為100min;所述超聲處理的頻率優(yōu)選為20~35khz,更優(yōu)選為25~30khz,最優(yōu)選為28khz。
在本發(fā)明中,所述攪拌處理的時間優(yōu)選為5~15min,更優(yōu)選為8~12min,最優(yōu)選為10min;所述攪拌處理的公轉(zhuǎn)攪拌速率優(yōu)選為1400~1600r/min,更優(yōu)選為1500r/min;所述攪拌處理的自轉(zhuǎn)攪拌速率優(yōu)選為950~1150r/min,更優(yōu)選為1050r/min。
在本發(fā)明中,所述表面處理劑能夠去除金屬填料表面殘存的脂肪酸類的有機(jī)潤滑層,以進(jìn)一步提高導(dǎo)電膠的導(dǎo)電性和連接強(qiáng)度。
完成攪拌處理后,本發(fā)明優(yōu)選對得到的物料進(jìn)行固液分離。本發(fā)明對于所述固液分離的方式?jīng)]有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的固液分離的技術(shù)方案即可。本發(fā)明優(yōu)選采用離心分離。在本發(fā)明中,所述離心分離的時間優(yōu)選為25~35min,更優(yōu)選為30min;所述離心分離的離心速率優(yōu)選為9000~11000r/min,更優(yōu)選為10000r/min。
完成所述固液分離后,本發(fā)明對得到的金屬填料進(jìn)行清洗和干燥,得到表面處理后的金屬填料。在本發(fā)明中,所述清洗采用的清洗劑優(yōu)選為所述表面處理劑的溶劑。在本發(fā)明中,所述干燥優(yōu)選為真空干燥;所述真空干燥的溫度優(yōu)選為65~75℃,更優(yōu)選為70℃;所述真空干燥的時間優(yōu)選為20~28h,更優(yōu)選為24h;所述真空干燥的真空度優(yōu)選為0.04~0.06mpa,更優(yōu)選為0.05mpa。
對所述金屬填料進(jìn)行表面處理后,本發(fā)明優(yōu)選在磁場或電場環(huán)境中,將所述基體混合物與碳納米管、表面處理后的金屬填料和稀釋劑混合,得到碳納米管導(dǎo)電膠前體。本發(fā)明對于將所述基體混合物、碳納米管、表面處理后的金屬填料和稀釋劑混合的方式?jīng)]有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的混合的技術(shù)方案即可。本發(fā)明優(yōu)選將所述基體混合物、碳納米管、表面處理后的金屬填料和稀釋劑進(jìn)行研磨混合。本發(fā)明對于所述研磨混合沒有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的能夠?qū)⑽锪匣旌暇鶆虻难心セ旌系募夹g(shù)方案即可。在本發(fā)明中,所述研磨混合的時間優(yōu)選為1.5~2.5h,更優(yōu)選為2h。
將所述基體混合物、碳納米管、表面處理后的金屬填料和稀釋劑混合后,本發(fā)明優(yōu)選對混合后得到的物料進(jìn)行分散,得到納米管導(dǎo)電膠前體。本發(fā)明對于所述分散沒有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的分散的技術(shù)方案即可。本發(fā)明優(yōu)選采用攪拌分散;所述攪拌分散的時間優(yōu)選為50~70min,更優(yōu)選為55~65min,最優(yōu)選為60min;所述攪拌分散的公轉(zhuǎn)攪拌速率優(yōu)選為1400~1600r/min,更優(yōu)選為1500r/min;所述攪拌分散的自轉(zhuǎn)攪拌速率優(yōu)選為950~1150r/min,更優(yōu)選為1050r/min。
得到所述納米管導(dǎo)電膠前體后,本發(fā)明在磁場或電場環(huán)境中,將所述碳納米管導(dǎo)電膠前體與固化劑混合,得到碳納米管導(dǎo)電膠。在本發(fā)明中,所述磁場的強(qiáng)度優(yōu)選為5~15t,更優(yōu)選為7~13t,最優(yōu)選為9~11t。在本發(fā)明中,所述電場優(yōu)選采用直流電;所述電場的強(qiáng)度優(yōu)選為1~4v/cm,更優(yōu)選為1.5~3.5v/cm,最優(yōu)選為2~3v/cm。本發(fā)明對于將所述碳納米管導(dǎo)電膠前體與固化劑混合的方式?jīng)]有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的混合的技術(shù)方案即可。本發(fā)明優(yōu)選將所述碳納米管導(dǎo)電膠前體與固化劑進(jìn)行研磨混合。本發(fā)明對于所述研磨混合沒有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的能夠?qū)⑽锪匣旌暇鶆虻难心セ旌系募夹g(shù)方案即可。在本發(fā)明中,所述研磨混合的時間優(yōu)選為0.5~1.5h,更優(yōu)選為1h。
將所述碳納米管導(dǎo)電膠前體與固化劑混合后,本發(fā)明優(yōu)選對混合后得到的物料依次進(jìn)行分散和靜置,得到碳納米管導(dǎo)電膠。本發(fā)明對于所述分散沒有特殊的限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的分散的技術(shù)方案即可。本發(fā)明優(yōu)選采用超聲分散;所述超聲分散的時間優(yōu)選為50~70min,更優(yōu)選為55~65min,最優(yōu)選為60min;所述超聲分散的頻率優(yōu)選為20~35khz,更優(yōu)選為25~30khz,最優(yōu)選為28khz。在本發(fā)明中,所述靜置的時間優(yōu)選與分散后的物料所處的環(huán)境有關(guān),具體的,當(dāng)將分散后的物料置于磁場環(huán)境中,所述靜置的時間優(yōu)選為2~4天,更優(yōu)選為3天;當(dāng)將分散后的物料置于電場環(huán)境中,所述靜置的時間優(yōu)選為20~40min,更優(yōu)選為30min。
在本發(fā)明中,碳納米管導(dǎo)電膠中的碳納米管能夠在磁場或電場環(huán)境中定向排列,其示意圖如圖1和2所示。碳納米管是磁各向異性的,沿著管軸的方向是磁性對稱的。磁場取向的碳納米管的電、熱傳導(dǎo)各向異性,而且沿著磁場方向的電、熱傳導(dǎo)特性要優(yōu)于垂直于磁場方向很多,因此將碳納米管置于磁場中,使碳納米管沿磁場方向排列,可以更好的利用碳納米管的高導(dǎo)電導(dǎo)熱特性,使導(dǎo)電膠具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能。同時,碳納米管的電子結(jié)構(gòu)也呈各向異性,管軸向的偶極要遠(yuǎn)大于徑向,電場取向碳納米管的動力就是來自于其高極化率,在外加電場作用下,該高極化率可使碳納米管在電場方向產(chǎn)生取向扭轉(zhuǎn)和誘導(dǎo)力,因此將碳納米管置于電場中,使碳納米管沿電場方向排列,可以更好的利用碳納米管的高導(dǎo)電導(dǎo)熱特性,使導(dǎo)電膠具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能。
本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述碳納米管導(dǎo)電膠或上述技術(shù)方案所述制備方法得到的碳納米管導(dǎo)電膠在電子器件中的應(yīng)用,所述碳納米管導(dǎo)電膠中的碳納米管的軸向?yàn)閷?dǎo)熱方向,垂直于碳納米管導(dǎo)電膠所需粘結(jié)的兩個端面。
本發(fā)明在將上述得到的碳納米管導(dǎo)電膠應(yīng)用于電子器件中時,將所述碳納米管導(dǎo)電膠涂覆于電子器件表面之上即可。本發(fā)明對碳納米管導(dǎo)電膠涂層的厚度沒有特殊的限定,根據(jù)實(shí)際的技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)置即可。本發(fā)明優(yōu)選對所述碳納米管導(dǎo)電膠涂層進(jìn)行加熱固化。在本發(fā)明中,所述加熱固化的溫度優(yōu)選為140~160℃,更優(yōu)選為145~155℃,最優(yōu)選為150℃;所述加熱固化的時間優(yōu)選為60~120min,更優(yōu)選為70~110min,最優(yōu)選為80~100min。
下面將結(jié)合本發(fā)明中的實(shí)施例,對本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
(1)按重量份數(shù)計,將35份雙酚a環(huán)氧樹脂和3份環(huán)氧基三甲氧基硅烷混合,研磨30min,得到基體混合物;
(2)將銀顆粒與表面處理劑混合,在28khz下超聲100min,然后在公轉(zhuǎn)1500r/min,自轉(zhuǎn)1050r/min的攪拌速率下攪拌10min,于10000r/min下離心30min,采用乙醇對得到的銀顆粒進(jìn)行清洗,然后于70℃、0.05mpa下真空干燥24h,得到表面處理后的銀顆粒;其中,所述銀顆粒中銀納米顆粒與銀微米顆粒的質(zhì)量比為12:2,所述表面處理劑為丙二酸的乙醇溶液,濃度為1mol/l,所述銀顆粒在表面處理劑中的濃度為1mol/l;
在磁場強(qiáng)度為10t的環(huán)境中,將所述步驟(1)得到的基體混合物與20份長度為5~25μm的多壁碳納米管、29份表面處理后的銀顆粒和3份甲基丙烯酸-β-羥乙酯混合,研磨2h,然后于公轉(zhuǎn)1500r/min,自轉(zhuǎn)1050r/min的攪拌速率下攪拌分散60min,得到碳納米管導(dǎo)電膠前體;
(3)在磁場強(qiáng)度為10t的環(huán)境中,將所述步驟(2)得到的碳納米管導(dǎo)電膠前體與10份順丁烯二酸酐混合,研磨1h,然后于28khz下超聲分散60min,靜置3天,得到碳納米管導(dǎo)電膠。
實(shí)施例2
(1)按重量份數(shù)計,將40份脂環(huán)族環(huán)氧樹脂和5份γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷混合,研磨25min,得到基體混合物;
(2)將銅顆粒與表面處理劑混合,在25khz下超聲120min,然后在公轉(zhuǎn)1600r/min,自轉(zhuǎn)950r/min的攪拌速率下攪拌5min,于11000r/min下離心25min,采用水對得到的銅顆粒進(jìn)行清洗,然后于75℃、0.04mpa下真空干燥20h,得到表面處理后的銅顆粒;其中,所述銅顆粒中銅納米顆粒與銅微米顆粒的質(zhì)量比為15:2,所述表面處理劑為戊二酸的水溶液,濃度為1.5mol/l,所述銅顆粒在表面處理劑中的濃度為0.5mol/l;
在磁場強(qiáng)度為15t的環(huán)境中,將所述步驟(1)得到的基體混合物與25份長度為3~20μm的雙壁碳納米管、35份表面處理后的銅顆粒和5份苯氧基三乙氧基丙烯酸酯混合,研磨1.5h,然后于公轉(zhuǎn)1400r/min,自轉(zhuǎn)1150r/min的攪拌速率下攪拌分散70min,得到碳納米管導(dǎo)電膠前體;
(3)在磁場強(qiáng)度為15t的環(huán)境中,將所述步驟(2)得到的碳納米管導(dǎo)電膠前體與12份三氮化硼乙胺絡(luò)合物混合,研磨1.5h,然后于30khz下超聲分散50min,靜置2天,得到碳納米管導(dǎo)電膠。
實(shí)施例3
(1)按重量份數(shù)計,將30份鄰-甲酚酚醛清漆環(huán)氧樹脂和1份氨丙基三甲氧基硅烷混合,研磨30min,得到基體混合物;
(2)將金顆粒與表面處理劑混合,在28khz下超聲80min,然后在公轉(zhuǎn)1500r/min,自轉(zhuǎn)1050r/min的攪拌速率下攪拌15min,于10000r/min下離心30min,采用丙酮對得到的金顆粒進(jìn)行清洗,然后于70℃、0.05mpa下真空干燥24h,得到表面處理后的金顆粒;其中,所述金顆粒中金納米顆粒與金微米顆粒的質(zhì)量比為10:2,所述表面處理劑為乙二酸的丙酮溶液,濃度為0.5mol/l,所述金顆粒在表面處理劑中的濃度為1.5mol/l;
在電場強(qiáng)度為3v/cm的直流電場環(huán)境中,將所述步驟(1)得到的基體混合物與15份長度為1~30μm的單壁碳納米管、20份表面處理后的金顆粒和1份1,6-己二醇二丙烯酸酯混合,研磨2h,然后于公轉(zhuǎn)1500r/min,自轉(zhuǎn)1050r/min的攪拌速率下攪拌分散50min,得到碳納米管導(dǎo)電膠前體;
(3)在電場強(qiáng)度為3v/cm的直流電場環(huán)境中,將所述步驟(2)得到的碳納米管導(dǎo)電膠前體與8份鄰苯二甲酸酐混合,研磨1h,然后于28khz下超聲分散70min,靜置30min,得到碳納米管導(dǎo)電膠。
實(shí)施例4
(1)按重量份數(shù)計,將28份雙酚a環(huán)氧樹脂和2份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合,研磨35min,得到基體混合物;
(2)將銀包銅顆粒與表面處理劑混合,在35khz下超聲80min,然后在公轉(zhuǎn)1600r/min,自轉(zhuǎn)1150r/min的攪拌速率下攪拌10min,于9000r/min下離心35min,采用丙酮對得到的銀包銅顆粒進(jìn)行清洗,然后于65℃、0.06mpa下真空干燥28h,得到表面處理后的銀包銅顆粒;其中,所述銀包銅顆粒中銀包銅納米顆粒與銀包銅微米顆粒的質(zhì)量比為13:2,所述表面處理劑為己二酸的丙酮溶液,濃度為2mol/l,所述銀包銅顆粒在表面處理劑中的濃度為2mol/l;
在電場強(qiáng)度為4v/cm的直流電場環(huán)境中,將所述步驟(1)得到的基體混合物與22份長度為5~25μm的多壁碳納米管、32份表面處理后的銀包銅顆粒和2份甲氧基聚乙二醇單丙烯酸酯混合,研磨2.5h,然后于公轉(zhuǎn)1400r/min,自轉(zhuǎn)950r/min的攪拌速率下攪拌分散55min,得到碳納米管導(dǎo)電膠前體;
(3)在電場強(qiáng)度為4v/cm的直流電場環(huán)境中,將所述步驟(2)得到的碳納米管導(dǎo)電膠前體與11份雙氰胺混合,研磨0.5h,然后于20khz下超聲分散65min,靜置20min,得到碳納米管導(dǎo)電膠。
由以上實(shí)施例可知,本發(fā)明提供的導(dǎo)電膠中包括高導(dǎo)電高導(dǎo)熱的碳納米管,碳納米管可以填充金屬填料之間的空隙,提高金屬填料之間的接觸面積,增加導(dǎo)電通道;同時,碳納米管是一維材料,具有電、熱傳導(dǎo)各向異性,其電子結(jié)構(gòu)也呈各向異性,能夠在磁場或電場環(huán)境中定向排列,應(yīng)用于電子器件中,碳納米管的軸向?yàn)閷?dǎo)熱方向,垂直于碳納米管導(dǎo)電膠所需粘結(jié)的兩個端面,可以更好的利用碳納米管的高導(dǎo)電導(dǎo)熱特性,使導(dǎo)電膠具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。