一种聚邻环氧基-N-甲基苯胺导电有机载体及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚邻环氧基

【技术实现步骤摘要】
一种聚邻环氧基
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N
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甲基苯胺导电有机载体及制备方法
[0001]本专利技术专利申请为分案申请。原申请的专利技术创造名称为：一种聚邻环氧基
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N
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甲基苯胺导电粘接树脂及制法、导电有机热固性材料及应用；申请日为：2022 年3月9日；申请号为2022102315528。


[0002]本专利技术涉及一种粘结树脂及制备方法、有机载体及制备方法、导电有机热固性材料及应用、导电浆料及制备方法，尤其涉及一种聚邻环氧基
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N
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甲基苯胺导电粘接树脂其制法、导电有机热固性材料及应用、一种聚邻环氧基
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N
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甲基苯胺导电有机载体及制备方法、一种低导电相填充量的高导电性浆料及其制备方法。

技术介绍

[0003]导电聚合物的电阻率一般在10
‑1～10
‑2Ω
·
cm，其中具有典型性的是以芳杂环作为基本结构单元的共轭高分子，如聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩等。特别是聚苯胺合成工艺简单、无毒、原材料价格低廉，在电催化、电分析化学、以及功能电子器件等方面有广泛的应用研究，但聚苯胺的芳香环和胺基、亚胺基之间分子间氢键的作用导致其几乎不溶于任何溶剂，溶解性和流变性能均不利于加工成型。
[0004]对聚苯胺进行结构上的改性和修饰是解决聚合物溶解加工性的有效途径之一。取代基的引入，可以使分子链的共平面性降低，降低大分子主链的刚性，而且基团的稀释效应消弱了大分子链间的作用力，从而提高溶解性。采用大分子质子酸进行掺杂，其可溶性的长链端基等提高了聚合物与溶剂间的相容性，目前所报道的改性聚苯胺主要以线性结构为主，所制备的导电层的机械强度和与基材的粘接强度不佳，限制了其在电子电路、太阳能光伏板、电磁屏蔽、电子器件等多个领域的应用。
[0005]导电浆料是发展电子元器件的基础，通常印刷在承印物上，使之具有传导电流的能力，由导电相和有机载体两部分组成，其中导电相主要为银粉，有机载体主要由粘结剂、降粘溶剂和助剂组成。电子信息行业的高速传输和小型化、智能化的发展趋势，要求元件中使用的导电浆料具有更高的导电性能和更高的印刷精细分辨率和均匀一致性。
[0006]粘结剂是导电浆料中的成膜物质，通常为树脂类有机化合物，其种类、含量、分子量等对浆料的耐弯折性、硬度、附着性和印刷适性等性能有很大的影响。
[0007]目前市面上导电浆料常采用环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂等绝缘高分子材料作为粘结剂，该体系的导电浆料存在印刷膜层硬度高，脆性大，电阻高(一般体积电阻率为10
‑4～10
‑5Ω
·
cm)等问题。这种绝缘高分子材料的粘结剂由于其绝缘不导电，固化后的树脂会包覆在导电相颗粒表面，甚至对电子的传输起到阻隔作用，继续使用绝缘树脂做粘结剂则不能获得更高可靠性的导电浆料以用于更小型化、智能化的元件中。

技术实现思路

[0008]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种导电性好、粘接性强的聚邻环氧基
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N
‑ꢀ
甲基
苯胺导电有机载体；
[0009]本专利技术的第二个目的是提供上述聚邻环氧基
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N
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甲基苯胺导电有机载体的制备方法。
[0010]技术方案：本专利技术所述的聚邻环氧基
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N
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甲基苯胺导电粘接树脂，其结构单体为：
[0011][0012]其中，x为10
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200中的正整数。
[0013]上述的聚邻环氧基
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N
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甲基苯胺导电粘接树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0014](1)惰性气氛下，将N
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甲基苯胺和过硫酸盐置于盐酸水溶液中进行聚合反应，得到拟定的N
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甲基苯胺多聚体；经洗涤、干燥后用氨水处理得到本征态N
‑ꢀ
甲基苯胺多聚体；
[0015](2)将本征态N
‑
甲基苯胺多聚体溶于良溶剂中，加入卤代环氧化物，在催化剂作用下，使环氧基团耦合在N
‑
甲基苯胺多聚体的芳香环上，获得邻环氧基
ꢀ‑
N
‑
甲基苯胺粘结树脂溶液；过滤去除催化剂，脱除溶剂，制得。
[0016]上述邻环氧基
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N
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甲基苯胺粘结树脂的合成路线如下：
[0017][0018]其中，步骤(1)中，所述聚合时间为3～10h，聚合温度为40～80℃。
[0019]其中，步骤(2)中，所述环氧基团与芳香环的比值为1:2～10；所述的催化剂为0.05～0.1g/mL的无水AlCl3；所述本征态N
‑
甲基苯胺多聚体的浓度为 0.05～0.5g/mL，卤代环氧化物的浓度为0.02～0.1g/mL；所述良溶剂为丙酮、丁酮、 DMF、DMSO、吡啶或N
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甲基吡咯烷酮的至少一种。
[0020]本专利技术所述的聚邻环氧基
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N
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甲基苯胺导电有机热固性材料，由上述的邻环氧基
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N
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甲基苯胺粘结树脂与多联苯胺固化剂和掺杂剂混合后经交联固化而成。
[0021]其中，所述掺杂剂为有机大分子质子酸；所述有机大分子质子酸为十二烷基苯磺酸和/或十二烷基磺酸。
[0022]其中，所述的邻环氧基
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N
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甲基苯胺粘结树脂、多联苯胺固化剂和掺杂剂的质量比为100：1～5：5～20。
[0023]其中，所述多联苯胺固化剂的聚合度为3～5。
[0024]上述聚邻环氧基
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N
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甲基苯胺导电有机热固性材料在导电膜中的应用；具体的，将聚邻环氧基
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N
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甲基苯胺导电有机热固性材料涂布在基体材料表面，待溶剂挥发后，在一定的温度下固化成膜，获得聚邻环氧基
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N
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甲基苯胺热固性导电膜；所述固化成膜的温度优选120℃
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150℃；更优选140℃
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150℃。
[0025]多联苯胺固化剂不仅可以与邻环氧基
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N
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甲基苯胺粘结树脂上的环氧基团交联固化，而且也可与邻环氧基
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N
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甲基苯胺粘结树脂端基进行二次偶联形成体性结构的聚苯胺，同时经掺杂剂掺杂后，导入载流子，形成三维网络导电通路。
[0026]一种聚邻环氧基
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N
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甲基苯胺导电有机载体，按质量百分比包括以下组分：上述的聚邻环氧基
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N
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甲基苯胺导电粘接树脂20
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25％，多联苯胺固化剂1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚邻环氧基
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N
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甲基苯胺导电有机载体，其特征在于，按质量百分比包括以下组分：聚邻环氧基
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N
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甲基苯胺导电粘接树脂20
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25％，多联苯胺固化剂1
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3％，溶剂70
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75％，助剂1
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2％。2.根据权利要求1所述的聚邻环氧基
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N
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甲基苯胺导电有机载体，其特征在于，所述聚邻环氧基
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N
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甲基苯胺导电粘接树脂的结构单体为：其中，x为10
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200中的正整数。3.根据权利要求1所述的聚邻环氧基
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N
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甲基苯胺导电有机载体，其特征在于，所述聚邻环氧基
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N
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甲基苯胺导电粘接树脂由以下方法制得：(1)惰性气氛下，将N
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甲基苯胺和过硫酸盐置于盐酸水溶液中进行聚合反应，得到拟定的N
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甲基苯胺多聚体；经洗涤、干燥后用氨水处理得到本征态N
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甲基苯胺多聚体；(2)将本征态N
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甲基苯胺多聚体溶于良溶剂中，加入卤代环氧化物，在催化剂作用下，使环氧基团耦合在N
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甲基苯胺多聚体的芳香环上，获得邻环氧基
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N
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甲基苯胺粘结树脂溶液；过滤去除催化剂，脱除良溶剂，制得。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏，江囯栋，崔升，时文涛，万剑，黄露，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：