一种耐高低温导电胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种耐高低温导电胶及其制备方法，该导电胶由导电胶粘剂A组份和导电胶粘剂B组份以100:7配制而成，导电胶粘剂A组份是由以下重量份的原料组成：合成橡胶80～100份、石墨粉45～55份、乙炔炭黑25～35份、120#汽油100～150份、钛酸丁酯0.2～0.5份、二月桂酸丁基锡0.1～0.3份；导电胶粘剂B组份是由以下重量份的原料组成：正硅酸乙酯4～8份、120#汽油1.2～3.7份。本发明专利技术导电胶不含有金、银属贵重金属，极大降低了生产成本，并且工艺简单易于控制、绿色环保；本发明专利技术的导电胶具有很好的耐高温300℃、耐低温

【技术实现步骤摘要】
一种耐高低温导电胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及导电胶
，特别涉及一种耐高低温导电胶及其制备方法。
技术背景
[0002]导电胶是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶黏剂，它通常以基体树脂和导电填料即导电粒子为主要组成成分，通过基体树脂的粘接作用把导电粒子结合在一起，形成导电通路，实现被粘材料的导电连接。由于导电胶的基体树脂是一种胶黏剂，可以选择适宜的固化温度进行粘接，同时，由于电子元件的小型化、微型化及印刷电路板的高密度化和高度集成化的迅速发展，而导电胶可以制成浆料，实现很高的线分辨率。而且导电胶工艺简单，易于操作，可提高生产效率，所以导电胶是替代铅锡焊接，实现导电连接的理想选择。
[0003]导电胶主要由树脂基体，导电粒子和分散添加剂、助剂等组成。基体主要包括环氧树脂、丙烯酸酯树脂、聚氯酯等。虽然高度共轭类型的高分子本身结构也具有导电性，如大分子吡啶类结构等，可以通过电子或离子导电，但这类导电胶的导电性最多只能达到半导体的程度，不能具有像金属一样低的电阻，难以起到导电连接的作用。目前市场上使用的导电胶大都是填料型。填料型导电胶的树脂基体，原则上讲，可以采用各种胶勃剂类型的树脂基体，常用的一般有热固性胶黏剂如硅橡胶、环氧树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂等胶黏剂体系；导电胶中常用的合成橡胶有硅橡胶、天然橡胶及顶级橡胶。这些胶黏剂在固化后形成了导电胶的分子骨架结构，提供了力学性能和粘接性能保障，并使导电填料粒子形成通道。由于硅橡胶的键能大，其温度范围使用非常广，引入苯基后耐热性温度可达400℃，同时，硅橡胶生胶分子结构呈螺旋状，柔性好，使其具有良好的耐低温性。硅橡胶具有耐高低温性、耐老化性能、电气性能、疏水性、透气性、化学稳定性、生物相容性、耐压缩性永久变形及耐辐射性能，硅橡胶作为耐高低温导电的基体，解决导电胶耐高低温性能。
[0004]可作为导电胶导电介质有金、银、铜、铝、石墨以及炭黑等等导电材料，金、银电阻率低，是制作导电胶的理想材料，但是金、银属贵重金属，会增加导电胶的制造成本。铜、铝在空气中易发生氧化，其氧化物不导电，它将影响导电胶的导电性能和使用寿命。石墨和炭黑在空气中的化学性质稳定，受酸碱介质影响小，其石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍，导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低，甚至在极高的温度下，石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键，每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷，有研究开始将石墨应用于导电胶产品中。中国专利公开号CN103409083B公开了一种石墨炭黑导电胶及其制备方法，以高分子树脂作为基体树脂，石墨、超导电炭黑为作为导电填料，固化剂、促进剂、溶剂作为辅料制备成的导电胶。尽管有专利证明石墨制备导电胶可以提高导电胶的耐温性能，但存在电阻率低，耐温时间短，且最高耐温为80℃，最低耐温为
‑
30℃，不利于飞行器天线上的使用。
[0005]导电胶中另一个重要成分是溶剂。由于导电填料的加入量至少都在50％以上，所以导电胶的树脂基体的黏度大幅度增加，常常影响了胶黏剂的工艺性能。为了降低黏度，实
现良好的工艺性和流变性，除了选用低黏度的树脂外，一般需要加入溶剂或者活性稀释剂，其中活性稀释剂可以直接作为树脂基体，反应固化。溶剂或者活性稀释剂的量虽然不大，但在导电胶中起到重要作用，不但影响导电性，而且还影响固化物的力学性能。常用的溶剂(或稀释剂)一般应具有较大的分子量，挥发较慢，并且分子结构中应含有极性结构如碳一氧极性链段等。溶剂的加入量要控制在一定范围内，以免影响导电胶胶体的胶接整体性能。
[0006]除树脂基体、导电填料和稀释剂外，导电胶其他成分和胶黏剂一样，还包括交联剂、偶联剂、防腐剂、增韧剂和触变剂等。
[0007]公司原来采用中科院某研究所生产的某牌号硅橡胶粘接，经使用后该胶粘剂的粘接强度、高温导电性偏低、高温电阻率偏高，另外在施工工艺上存在不足之处，其表现在反向作业过程中不易拆卸、残胶不易清除，容易造成电子器件的损坏，且价格昂贵、生产本高。目前市场上的导电胶大都是通过添加金、银、铜、铝、锌、铁、镍的粉末等来实现导电，但是大量重金属的加入，不仅大大增加了生产成本，而且还会影响人身健康和污染环境。

技术实现思路

[0008]本专利技术的主要目的是提出一种耐高低温导电胶及其制备方法，成本低、操作简单、易于控制、绿色环保，以解决现有导电胶的胶粘剂的粘接强度、高温导电性偏低，在反向作业过程中不易拆卸、残胶不易清洗，易造成电子器件的损坏等问题。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方法是：
[0010]一种耐高低温导电胶及其制备方法，包括以下步骤：
[0011]耐高低温导电胶是由以下配方比组成：导电胶粘剂A组份和导电胶粘剂B组份100:7；
[0012]所述导电胶粘剂A组份是由以下重量份的原料组成：
[0013]合成橡胶80～100份、石墨粉45～55份、乙炔炭黑23～35份、120#汽油100～150份、钛酸丁酯0.2～0.5份、二月桂酸丁基锡0.1～0.3份；
[0014]所述导电胶粘剂B组份是由以下重量份的原料组成：
[0015]正硅酸乙酯4～8份、120#汽油1.2～3.7份。
[0016]所述A组份中的合成橡胶是甲基双苯基硫化硅橡胶，型号为HTY
‑
PR310H，在组份中作为预聚体。
[0017]所述A组份中的石墨粉是导电石墨粉，规格为工业级，型号为5000目，在组份中作为填料。
[0018]所述A组份中的乙炔炭黑，规格为纳米级，在组份中作为填料。
[0019]所述A组份及B组份中的120#汽油，规格为化学纯，在组份中作为溶剂。
[0020]所述A组份中的钛酸丁酯，规格为化学纯，在组份中作为偶联剂。
[0021]所述A组份中的二月桂酸丁基锡，规格为分析纯，在组份中作为催干剂。
[0022]所述B组份中的正硅酸乙酯，规格为工业级，在组份中作为交联剂。
[0023]本专利技术的耐高低温导电胶的制备方法包括以下步骤：
[0024]1)导电胶粘剂A组份制备步骤：
[0025]a)称量搅拌混合：按配方比称量甲基双苯基硫化硅橡胶、导电石墨粉、乙炔炭黑、钛酸丁酯、二月桂酸丁基锡、120#汽油，置于分散机拉缸中，启动分散机，在600
‑
700转/分钟
的转速下搅拌分散20
‑
35min；
[0026]b)研磨：调节三辊研磨机前后研磨辊间距，打开冷凝水，启动研磨机，研磨机转速为额定转速3000转/分钟；将步骤a)搅拌后的导电胶粘剂加在已调节好的三辊研磨机的后辊处进行研磨，研磨完毕后，将三辊研磨机前辊出料口导电胶粘剂加到后辊研磨，如此反复研磨4次，结束研磨后进行包装，即制得导电胶粘剂A组份；
[0027]c)使用120#汽油将三辊研磨机三根辊清洗干净，关闭冷凝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高低温导电胶，其特征在于，耐高低温导电胶是由以下配方比组成：导电胶粘剂A组份和导电胶粘剂B组份100:7；所述导电胶粘剂A组份是由以下重量份的原料组成：合成橡胶80～100份、石墨粉45～55份、乙炔炭黑23～35份、120#汽油100～150份、钛酸丁酯0.2～0.5份、二月桂酸丁基锡0.1～0.3份；所述导电胶粘剂B组份是由以下重量份的原料组成：正硅酸乙酯4～8份、120#汽油1.2～3.7份。2.如权利要求1所述的一种耐高低温导电胶，其特征在于，所述合成橡胶是甲基双苯基硫化硅橡胶。3.如权利要求1所述的一种耐高低温导电胶，其特征在于，所述石墨粉是工业级5000目导电石墨粉。4.如权利要求1所述的一种耐高低温导电胶，其特征在于，所述乙炔炭黑是纳米级乙炔炭黑。5.如权利要求1
‑
4任一项权利要求所述的耐高低温导电胶的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：1)导电胶粘剂A组份制备步骤：a)称量搅拌混合：按配方比称取合成橡胶、石墨粉、乙炔炭黑、钛酸丁酯、二月桂酸丁基锡、120#汽油，置于分散机拉缸中，启动分散机进行搅拌；b)研磨：调节三辊研磨机前后研磨辊间距，打开冷凝水，启动研磨机，研磨机转速为额定转速3000转/分...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵继华，黄田燕，
申请(专利权)人：贵州航天风华精密设备有限公司，
类型：发明
国别省市：