本发明专利技术公开了一种导电胶粘剂的制备方法，其包括如下步骤：(1)合成HBPE@POSS@Py聚合物；(2)在HBPE@POSS@Py聚合物的辅助下，利用超声对石墨粉进行液相剥离，获得稳定分散的石墨烯分散液；(3)将碳纳米管、HBPE@POSS@Py聚合物、有机溶剂A混合，经超声、离心、取上清液高速离心或真空抽滤、所得固体或滤膜加入有机溶剂A再次超声，得到稳定分散的碳纳米管分散液；(4)制备107胶固化剂；(5)将石墨烯分散液、碳纳米管分散液和107胶基胶混合并超声分散均匀，烘干溶剂；向烘干的混合物中加入107胶固化剂，搅拌后将混合后的复合材料倒在PET薄膜上，除去气泡后加热固化，形成导电胶粘剂。本发明专利技术能够提高导电胶的导电和导热性能，还能提高导电胶的粘结性能。的粘结性能。
【技术实现步骤摘要】
一种导电胶粘剂的制备方法
[0001]本专利技术涉及复合材料领域，具体涉及一种导电胶粘剂的制备方法。
技术介绍
[0002]近些年随着5G技术的快速发展，电子器件也随着飞速发展，各种电子器件产品逐步朝向高集成、小体积、便携以及多功能的方向发展。电子器件的连接、封装等问题也日益突出，传统材料的缺点也日益受到注视。聚合物胶粘剂以其成本低、工艺简单、固化温度低、抗蠕变性能强以及污染低等优点受到广泛关注，但目前传统的树脂胶粘剂绝大多数都只是起到一个粘接作用，功能作用单一，其功能已经不能满足电子设备对胶粘剂日益增长的需求。有机硅胶粘剂因其具有优异的热稳定性、耐候性、电绝缘性和耐化学试剂性等特点而被逐渐引起关注。5G等先进信息技术的发展，以移动互联网、云计算、大数据、人工智能、物联网等为代表的新一代信息技术，正与社会各方面深度融合，相关技术对经济社会发展的推动作用正日益显著。
[0003]目前，导电胶粘剂一般是由导电填料、聚合物基体和一些添加助剂复合而成。由于银、铜等金属具有很高的电导率，使得它们成为了常用的导电填料。但是金属填料在使用的过程中常常会因为一些负面作用导致其应用受到限制，例如在长期存放中易形成银粉沉降，分布不均匀导致电学性能受到影响，因此极其需要新的填料来制备导电胶。
[0004]总之，为了保证导电胶粘剂在使用过程中正常工作，迫切需要一种具有较高导电且具备一定粘结强度的高分子聚合物材料，如何提高高分子材料的导电性能这一问题亟待解决。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种导电胶粘剂的制备方法，以解决现有导电胶粘剂应用领域受到限制的问题。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种导电胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：
[0008](1)HBPE@POSS@Py的合成：配制由式I所示的笼型聚倍半硅氧烷(POSS)、式II所示的含芘单体、α
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二亚胺钯催化剂和无水级有机溶剂组成的聚合体系，使之在无水无氧的乙烯气氛下进行聚合反应，反应结束后经分离纯化得到HBPE@POSS@Py聚合物；所述POSS单体和含芘单体的结构式分别如式I和II所示：
[0009][0010]其中，R为异丁基；
[0011](2)将石墨粉、HBPE@POSS@Py聚合物与有机溶剂A进行混合，经密封后对所得混合物进行超声，获得石墨烯初始分散液B，进一步经低速离心及静置处理获得含有过量HBPE@POSS@Py聚合物的石墨烯分散液C；对所得石墨烯分散液C进行高速离心或真空抽滤去除所含的过量HBPE@POSS@Py聚合物，收集固体或滤膜再次通过超声使之分散到有机溶剂A后，获得稳定分散的石墨烯分散液；
[0012](3)将碳纳米管粉末、HBPE@POSS@Py聚合物与有机溶剂A进行混合，经密封后对所得混合物进行超声，获得碳纳米管初始分散液D，进一步经低速离心及静置处理获得含有过量HBPE@POSS@Py聚合物的碳纳米管分散液E；对所得碳纳米管分散液E进行高速离心或真空抽滤去除所含的过量HBPE@POSS@Py聚合物，收集固体或滤膜再次通过超声使之分散到有机溶剂A后，获得稳定分散的碳纳米管分散液；
[0013](4)将正硅酸乙酯和二月硅酸二丁基锡以2～4:1的质量比混合均匀，制备得到107胶固化剂；
[0014](5)将石墨烯分散液、碳纳米管分散液和107胶基胶混合并超声分散均匀，将混合液置于60～120℃烘箱中烘干溶剂；向烘干的混合物中加入步骤(4)中制备得到的107胶固化剂，置于冰水浴中搅拌10～30min，将混合后的复合材料倒在PET薄膜上，置于常温真空烘箱中10～20min除去气泡，然后转移到30～80℃的鼓风烘箱中6～12h固化，形成导电胶粘剂；
[0015]所述石墨烯分散液和碳纳米管分散液按照石墨烯和碳纳米管的质量比为0.2～5:1混合；所述107胶基胶和107胶固化剂的质量比为5～20:1；以107胶基胶和107胶固化剂的总质量为100％计，石墨烯和多壁碳纳米管的总质量分数为3％～15％。
[0016]本专利技术步骤(1)所述α
‑
二亚胺钯催化剂优选下列之一：乙腈基α
‑
二亚胺钯催化剂1、含甲酯基的六元环状α
‑
二亚胺钯催化剂2，两者的结构式如下所示：
[0017][0018]其中
[0019]以上两种α
‑
二亚胺钯催化剂可在实验室参照如下文献合成：
[0020][1]Johnson L.K.,Killian C.M.,Brookhart M.J.Am.Chem.Soc.,1995,117,6414；
[0021][2]Johnson L.K.,Mecking S.,Brookhart M.J.Am.Chem.Soc.,1996,118,267.[0028]。
[0022]本专利技术步骤(1)中，所述乙烯可采用工业级乙烯或纯度99.95％以上的聚合级乙烯，优选聚合级乙烯。
[0023]作为优选，步骤(1)中，所述的无水级有机溶剂选自下列之一：无水二氯甲烷、三氯甲烷或氯苯，优选无水二氯甲烷。
[0024]作为优选，步骤(1)中，所述聚合体系中，所述笼型聚倍半硅氧烷(POSS)和含芘单体的摩尔比为0.5～2：1，所述笼型聚倍半硅氧烷(POSS)的初始浓度为0.1～1mol/L；所述α
‑
二亚胺钯催化剂的初始浓度为5～15mg/mL。
[0025]作为优选，步骤(1)中，聚合反应温度为室温(更优选25～35℃)；聚合过程的乙烯压力优选1～1.5atm；聚合反应时间为12～48h。
[0026]作为优选，步骤(1)中，聚合反应结束后所述的分离纯化按照如下步骤进行：(a)去除溶剂，将所得聚合产物溶解于甲苯中，并加入少量双氧水和盐酸，室温下充分搅拌使钯颗粒溶解，后加入甲醇使聚合产物沉淀析出，去除上清液得到聚合产物；重复该过程3～4次；(b)将所得聚合产物溶解于THF中，加入甲醇使聚合产物沉淀析出，去除上清液得到聚合产物，该过程重复3
‑
4次；(c)所得产物在室温下抽真空，于40～80℃下真空干燥24～96h，获得最终聚合产物。
[0027]本专利技术中，所述的石墨粉可采用如下来源之一：天然磷片状石墨或膨胀石墨，优选天然磷片状石墨。所述的碳纳米管为多壁碳纳米管。
[0028]本专利技术步骤(2)和(3)所述的有机溶剂A可采用如下分析纯或化学纯溶剂之一：三氯甲烷、THF、丙酮、二氯甲烷，优选三氯甲烷。
[0029]本专利技术步骤(2)中，石墨粉与有机溶剂A的投料比为2～200mg/mL，优选5
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15mg/mL；HBPE@POSS@Py与石墨粉的投料质量比为0.1～2:1，优选0.1
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1:1。
[0030]本专利技术步骤(3)中，碳纳米管与有机溶剂A的投料比为0.25～2.5mg/mL，HBPE@POSS@P本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种导电胶粘剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：(1)HBPE@POSS@Py的合成：配制由式I所示的笼型聚倍半硅氧烷、式II所示的含芘单体、α
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二亚胺钯催化剂和无水级有机溶剂组成的聚合体系，使之在无水无氧的乙烯气氛下进行聚合反应，反应结束后经分离纯化得到HBPE@POSS@Py聚合物；所述POSS单体和含芘单体的结构式分别如式I和II所示：其中，R为异丁基；(2)将石墨粉、HBPE@POSS@Py聚合物与有机溶剂A进行混合，经密封后对所得混合物进行超声，获得石墨烯初始分散液B，进一步经低速离心及静置处理获得含有过量HBPE@POSS@Py聚合物的石墨烯分散液C；对所得石墨烯分散液C进行高速离心或真空抽滤去除所含的过量HBPE@POSS@Py聚合物，收集固体或滤膜再次通过超声使之分散到有机溶剂A后，获得石墨烯分散液；(3)将碳纳米管粉末、HBPE@POSS@Py聚合物与有机溶剂A进行混合，经密封后对所得混合物进行超声，获得碳纳米管初始分散液D，进一步经低速离心及静置处理获得含有过量HBPE@POSS@Py聚合物的碳纳米管分散液E；对所得碳纳米管分散液E进行高速离心或真空抽滤去除所含的过量HBPE@POSS@Py聚合物，收集固体或滤膜再次通过超声使之分散到有机溶剂A后，获得碳纳米管分散液；(4)将正硅酸乙酯和二月硅酸二丁基锡以2～4:1的质量比混合均匀，制备得到107胶固化剂；(5)将石墨烯分散液、碳纳米管分散液和107胶基胶混合并超声分散均匀，将混合液置于60～120℃烘箱中烘干溶剂；向烘干的混合物中加入步骤(4)中制备得到的107胶固化剂，置于冰水浴中搅拌10～30min，将混合后的复合材料倒在PET薄膜上，置于常温真空烘箱中10～20min除去气泡，然后转移到30～80℃的鼓风烘箱中6～12h固化，形成导电胶粘剂；所述石墨烯分散液和碳纳米管分散液按照石墨烯和碳纳米管的质量比为0.2～5:1混合；所述107胶基胶和107胶固化剂的质量比为5～20:1；以107胶基胶和107胶固化剂的总质量为100％计，石墨烯和多壁碳纳米管的总质量分数为3％～15％。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述α
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二亚胺钯催化剂选自下列之一：乙腈基α
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二亚胺钯催化剂1、含甲酯基的六元环状α
‑
二亚胺钯催化剂2，两者的结构式如下所示：
其中所述的无水级有机溶剂选自下列之一：无水二氯甲烷、三氯甲烷或氯苯；所述聚合体系中，所述笼型聚倍半硅氧烷和含芘单体的摩尔比为0.5～2：1，所述笼型聚倍半硅氧烷的初始浓度为0.1～1mol/L；所述α
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二亚胺钯催化剂的初始浓度为5～15mg/mL；...
【专利技术属性】
技术研发人员：张文彬，周洪涛，叶会见，徐立新，
申请(专利权)人：平湖市浙江工业大学新材料研究院，
类型：发明
国别省市：
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