System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种以胺基交联的聚合物微球为核的核壳结构导电微球及其制备方法技术_技高网

一种以胺基交联的聚合物微球为核的核壳结构导电微球及其制备方法技术

技术编号:43267282 阅读:17 留言:0更新日期:2024-11-08 20:45
本发明专利技术属于导电材料技术领域,具体涉及一种以胺基交联的聚合物微球为核的核壳结构导电微球及其制备方法。本发明专利技术以氯甲基苯乙烯为单体制备聚合物微球种子,并通过烷基二胺试剂实现聚合物微球的表面胺化,然后通过配位作用引入Pd<supgt;2+</supgt;离子,并进一步通过原位还原将钯纳米颗粒均匀包覆于聚合物微球表面,完成聚合物微球的活化,最后通过化学镀工艺制备金属镀层均匀致密的核壳结构聚合物导电微球,应用于高性能的各向异性导电膜的制备。通过聚合物微球的表面胺化,不仅可避免使用危险的浓硫酸试剂,还可以利用配位‑还原策略高效便捷地实现聚合物微球的表面活化;同时通过烷基二胺的胺化,可以实现聚合物微球表面的部分交联,制备稳定性更高、不溶于有机溶剂的聚合物微球。该导电微球制备方法具有原料来源广泛、操作简便、金属镀层更均匀致密的优势,适用于工业化大规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于导电材料,具体涉及一种胺基交联的聚合物微球的制备及活化的方法,还涉及核壳结构聚合物导电微球的制备方法。


技术介绍

1、传统导电微球的制备工艺中,通常需要经过粗化、敏化、活化和化学镀等工艺。然而聚合物微球粗化时,通常使用浓硫酸在超声条件下进行表面磺化,反应后加入大量水中进行稀释和离心洗涤。由于浓硫酸的使用会带来大量安全隐患,因此有必要选择更安全便捷的微球表面功能化方法。另外苯乙烯作为单体制备的聚合物微球中,聚合物链中未相互交联,导致后续制备的导电微球缺乏对有机溶剂的容忍能力,进而影响导电微球的稳定性。而制备acf胶需要将导电微球分散于乙酸乙酯等有机溶剂中,因此导电微球对溶剂的容忍性非常重要。然而添加二乙烯基苯进行交联时,由于二乙烯基苯聚合活性明显高于苯乙烯,导致聚合物微球尺寸宽化,微球形貌明显不均匀。


技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足,本专利技术提供一种胺基交联的聚合物微球的合成、活化及核壳结构聚合物导电微球的制备方法。

2、本专利技术通过烷基二胺对氯甲基苯乙烯微球进行胺化这一表面修饰方法,不仅可在微球表面引入具有配位能力的氨基基团,同时可以实现聚合物微球表面的部分交联。由于部分烷基二胺的两端可以分别与两个氯甲基基团反应形成季铵盐,使得微球表面的聚合物链相互交联形成网络,进而明显提高聚合物微球对溶剂的容忍能力和稳定性。由于氨基基团可以与过渡金属离子配位,并通过原位还原制备表面包覆钯纳米颗粒的聚合物微球,实现聚合物微球的活化,并在后续化学镀中制备导电层均匀致密的导电微球。

3、聚合物微球经过表面金属功能化处理后,可用于制备各向异性导电胶膜(acf)。针对均匀致密导电微球难以制备、稳定性差的问题,我们通过氯甲基苯乙烯微球表面的胺化、配位、活化以及化学镀工艺,制备了以胺基交联的聚合物微球为核、均匀致密导电金属为壳的适用于acf的核壳结构复合导电微球。

4、为实现上述目的,本专利技术所采取的具体技术方案如下:

5、第一个方面,本专利技术提供一种以胺基交联的聚合物微球为核的核壳结构导电微球的制备方法,包括如下步骤:

6、步骤(1),将氯甲基苯乙烯单体、引发剂和稳定剂加入乙醇中,在氮气气氛下升温反应一段时间,反应后离心洗涤,得到表面氯甲基功能化后的聚合物微球种子;

7、步骤(2),将聚合物微球种子分散于乙醇中,加入烷基二胺,混合均匀后升温反应一段时间,反应后离心洗涤,得到胺化后的聚合物微球;

8、步骤(3),将胺化后的聚合物微球加入四氯钯酸钠的乙醇溶液中,搅拌一定时间后,离心洗涤,获得表面有pd2+离子配位后的聚合物微球;

9、步骤(4),将pd2+配位后的聚合物微球加入硼氢化钠水溶液中进行原位还原,得到表面包覆钯纳米颗粒的聚合物微球,实现微球的表面活化;

10、步骤(5),对所述聚合物微球进行化学镀,在超声条件下于微球表面沉积导电金属层,得到核壳结构聚合物导电微球。

11、优选地,步骤(1)中,所述引发剂选自aibn、aibme、bpo中的一种或几种;进一步优选为aibme,aibme在乙醇中溶解度较好,制备的聚合物微球更均匀;所述稳定剂为pvp;所述反应温度为60-75℃;所述反应时间为2-10h。

12、优选地,步骤(2)中,所述烷基二胺选自乙二胺、丙二胺、丁二胺、己二胺中的一种或几种;所述反应温度为40-70℃;所述反应时间为4-18h;以反应体系计,所述烷基二胺的体积百分比为0.5-5%。

13、优选地,步骤(3)中,所述四氯钯酸钠的浓度为10-50mm,所述搅拌时间为5-20min。

14、优选地,步骤(4)中,所述硼氢化钠溶液浓度为10-200mm;原位还原反应时间为5-30min。

15、优选地,步骤(5)中,所述导电金属层为镍层;沉积导电金属层的化学镀液为金属盐、络合剂和还原剂的混合物;所述导电金属层的沉积采用化学沉积方法,化学沉积温度为室温,反应条件为超声;化学沉积时间为0.5-2h。

16、第二个方面,本专利技术还提供一种核壳结构聚合物导电微球,通过如上所述的制备方法制得,所述核壳结构聚合物导电微球为以聚合物微球为核、以沉积在所述聚合物微球表面的导电金属层为壳的复合微球。

17、与现有技术相比,本专利技术的有益效果在于:

18、本专利技术提供了一种胺基交联的聚合物微球的合成和活化的方法,制备的复合导电微球具有导电层均匀致密、稳定性高的特点,克服了传统导电微球制备中粗化工艺复杂繁琐且危险、导电微球环境容忍度低的缺陷。该方法操作简单、成本低、金属镀层均匀致密,适于大规模生产。以此胺基交联的聚合物微球为核,导电金属层为壳,可制备导电层均匀致密、稳定性高的核壳结构聚合物导电微球,进而获得高性能的各向异性导电胶膜。

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【技术保护点】

1.一种以胺基交联的聚合物微球为核的核壳结构导电微球的制备方法,其特征在于,制备过程包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述引发剂选自AIBN、AIBMe、BPO中的一种或几种;所述稳定剂为PVP;所述反应温度为60-75℃;所述反应时间为2-10h。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述引发剂为AIBMe。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述烷基二胺选自乙二胺、丙二胺、丁二胺、己二胺中的一种或几种;所述反应温度为40-70℃;所述反应时间为4-18h;以反应体系计,所述烷基二胺的体积百分比为0.5-5%。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述四氯钯酸钠的浓度为10-50mM,所述搅拌时间为5-20min。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述硼氢化钠溶液浓度为10-200mM;原位还原反应时间为5-30min。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(5)中,所述导电金属层为镍层;沉积导电金属层的化学镀液为金属盐、络合剂和还原剂的混合物;所述导电金属层的沉积采用化学沉积方法,化学沉积温度为室温,反应条件为超声;化学沉积时间为0.5-2h。

8.一种核壳结构聚合物导电微球,其特征在于,通过如权利要求1-7任一项所述的制备方法制得,所述核壳结构聚合物导电微球为以聚合物微球为核、以沉积在所述聚合物微球表面的导电金属层为壳的复合微球。

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【技术特征摘要】

1.一种以胺基交联的聚合物微球为核的核壳结构导电微球的制备方法,其特征在于,制备过程包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述引发剂选自aibn、aibme、bpo中的一种或几种;所述稳定剂为pvp;所述反应温度为60-75℃;所述反应时间为2-10h。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述引发剂为aibme。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述烷基二胺选自乙二胺、丙二胺、丁二胺、己二胺中的一种或几种;所述反应温度为40-70℃;所述反应时间为4-18h;以反应体系计,所述烷基二胺的体积百分比为0.5-5%。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:夏建峰邓勇辉李耀邦刘建红夏厚君邓瑜杨晓明
申请(专利权)人:浙江福莱新材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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