【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及粘接剂加工，具体涉及一种集流体涂炭用导电粘接剂及其制备方法。
技术介绍
1、导电粘接剂的发展历程从20世纪60年代起步，最初是为了替代高温焊接技术，随着电子工业的进步，在导电性能、耐热性和机械粘接力方面不断改进，80年代以来，随着纳米技术和新型材料的引入，导电性和粘接性能显著提升，应用场景也扩展至柔性电路板、显示器和汽车电子等领域，21世纪后，纳米银、碳基填料等技术进一步优化导电粘接剂，使导电粘接剂的粘接能力和导电性能得到显著提升。
2、现有技术cn111918946a公开了一种导电性粘接剂组合物，及一种导电性粘接剂组合物，含有包含银粉(a1)和银涂覆铜粉(a2)的导电性填料(a)，以及粘合剂组合物(b)，相对于导电性填料(a)的总量，该导电性粘接剂组合物含有3-65wt％的银涂覆铜粉(a2)，并且相对于该导电性粘接剂组合物中的不挥发组分的总量，该导电性粘接剂组合物含有95-99.95wt％的导电性填料(a)。
3、然而，上述专利内容是将银粉和银涂覆铜粉作为导电性填料加入到导电粘接剂中，达到提升材料导电性的目的，但是，未经表面改性或负载的银组分表面能高，缺乏极性官能团，而有机组分的表面能低，这种性质差异会导致银组分会发生团聚，使其分散性较差，使材料的导电性能有待进一步提高，当材料的导电性随着位置的改变产生差异时，粘接剂发生局部过热使材料老化，降低导电粘接剂的粘接能力。
4、针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。
技术实现思路
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2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种集流体涂炭用导电粘接剂，包括以下重量计的原料组成：10-12份杂化聚丙烯酸、12-16份改性填料、3-5份丁苯橡胶、2-3份聚乙烯吡咯烷酮、2-3份聚乙烯吡咯烷酮、1-2份十二烷基苯磺酸钠和60-80份去离子水；
3、其中，杂化聚丙烯酸的制备方法包括以下步骤：
4、a1、将改性聚丙烯酸、改性交联剂和n,n-二甲基甲酰胺加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至60-80℃，保温搅拌8-10h，后处理得到交联聚丙烯酸；
5、制备交联聚丙烯酸的反应方程式为：
6、
7、式中：r4：
8、制备交联聚丙烯酸的反应原理为：反应原理：改性聚丙烯酸中的羧基氧首先向改性交联剂中的异氰酸酯基团的碳原子发起亲核攻击，此时碳原子的部分正电荷被羧基氧的负电荷吸引，导致异氰酸酯基中的碳-氮双键断裂，碳原子与攻击的氧原子形成新的化学键，随着双键的断裂，氮原子获得一对孤对电子，成为一个自由的氨基，在双键断裂之后，氮原子的孤电子对重新与原先的羧基氧形成的新碳-氧键旁的氧原子形成新的化学键，从而生成一个酰胺酸酯结构。
9、a2、将交联聚丙烯酸、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、三乙胺和n,n-二甲基甲酰胺加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至30-50℃，保温搅拌1-2h，后处理得到杂化聚丙烯酸。
10、制备杂化聚丙烯酸的反应方程式为：
11、
12、式中：r5：
13、制备杂化聚丙烯酸的反应原理为：在碱性条件的催化下，环氧基发生开环产生自由基，与仲氨基发生反应，最终制备得到杂化聚丙烯酸。
14、进一步的，步骤a1中，反应釜搅拌速率为80-120rpm，改性聚丙烯酸、改性交联剂和n,n-二甲基甲酰胺的用量比为8-10g:2-3g:30-40ml，后处理包括：反应完成后，待反应釜降低至室温，将反应液放置于温度为80-100℃的旋转蒸发仪内，减压蒸馏至无液体采出，得到交联聚丙烯酸；步骤a2中，交联聚丙烯酸、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、三乙胺和n,n-二甲基甲酰胺的用量比为8-10g:2-3g:0.5-0.8g:40-60ml，后处理包括：反应完成后，待反应釜降低至室温，将反应液放置于温度为80-100℃的旋转蒸发仪内，减压蒸馏至无液体采出，得到杂化聚丙烯酸。
15、进一步的，改性聚丙烯的制备方法包括以下步骤：
16、b1、将1,4-二氯-2-丁烯、氰化钠和二甲基亚砜加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至100-120℃，保温搅拌4-6h，后处理得到改性单体；
17、制备改性单体的反应方程式为：
18、
19、制备改性单体的反应原理为：该反应的反应原理是通过sn2亲核取代机制进行的，氰化钠解离生成的氰离子作为亲核试剂，依次进攻1,4-二氯-2-丁烯的卤代碳原子，逐步取代其上两个氯原子，从而生成改性单体，改性单体的质谱分析数据为m/z：78.02(100.0％)，79.03(4.3％)。
20、b2、将改性单体、丙烯酸、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、偶氮二异丁氰和二甲基亚砜加入到反应釜中，反应釜温度升高至80-100℃，保温反应2-4h，后处理得到改性聚丙烯酸。
21、制备改性聚丙烯酸的反应方程式为：
22、
23、式中：r1：
24、制备改性聚丙烯酸的反应原理为：在高温和自由基引发剂的催化下，单体间发生自由基聚合反应，通过单体间的不断聚合，最终得到改性聚丙烯酸。
25、进一步的，步骤b1中，反应釜搅拌速率为80-120rpm，4-二氯-2-丁烯、氰化钠和二甲基亚砜的用量比为4-5ml:4-5g:10-15ml，后处理包括：反应完成后，待反应釜降低至室温，将反应釜的温度降低至5℃并抽滤反应液，收集滤液，将滤液放置于温度为80-100℃的旋转蒸发仪内，减压蒸馏至无液体采出，得到改性单体；步骤b2中，改性单体、丙烯酸、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、偶氮二异丁氰和二甲基亚砜的用量比为3-5g:6-8g:9-12g:0.3-0.5g:60-80ml，后处理包括：反应完成后，待反应釜降低至室温，将反应液放置于温度为80-100℃的旋转蒸发仪内，减压蒸馏至无液体采出，得到改性聚丙烯酸。
26、进一步的，改性交联剂的制备方法包括以下步骤：
27、c1、将1,3-二氨基-2-羟基丙烷、碳酸二甲酯、三乙胺和二甲基亚砜加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至60-80℃，保温反应2-4h，后处理得到碳酸化交联剂；
28、制备碳酸化交联剂的反应方程式为：
29、
30、式中：r2：
31、制备碳酸化交联剂的反应原理为：在高温和碱性催化剂的催化下，1,3-二氨基-2-羟基丙烷和碳酸二甲酯发生酯交换反应，形成甲氧羰基化中间体，随后再由另一个1,3-二氨基-2-羟基丙烷分子中的羟基攻击中间体，形成通过碳酸酯键交联的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种集流体涂炭用导电粘接剂，其特征在于，包括以下重量计的原料组成：10-12份杂化聚丙烯酸、12-16份改性填料、3-5份丁苯橡胶、2-3份聚乙烯吡咯烷酮、2-3份聚乙烯吡咯烷酮、1-2份十二烷基苯磺酸钠和60-80份去离子水；
2.根据权利要求1所述的一种集流体涂炭用导电粘接剂，其特征在于，步骤A1中，反应釜搅拌速率为80-120rpm，改性聚丙烯酸、改性交联剂和N,N-二甲基甲酰胺的用量比为8-10g:2-3g:30-40mL；步骤A2中，交联聚丙烯酸、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、三乙胺和N,N-二甲基甲酰胺的用量比为8-10g:2-3g:0.5-0.8g:40-60mL。
3.根据权利要求1所述的一种集流体涂炭用导电粘接剂，其特征在于，所述改性聚丙烯的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种集流体涂炭用导电粘接剂，其特征在于，步骤B1中，反应釜搅拌速率为80-120rpm，4-二氯-2-丁烯、氰化钠和二甲基亚砜的用量比为4-5mL:4-5g:10-15mL；步骤B2中，改性单体、丙烯酸、1,3-双(环氧乙烷基
5.根据权利要求1所述的一种集流体涂炭用导电粘接剂，其特征在于，所述改性交联剂的制备方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种集流体涂炭用导电粘接剂，其特征在于，步骤C1中，1,3-二氨基-2-羟基丙烷、碳酸二甲酯、三乙胺和二甲基亚砜的用量比为5-8g:2-3g:0.5-0.8g:20-30mL，反应釜搅拌速率为80-120rpm；步骤C2中，碳酸化交联剂、三乙胺、二氯甲烷和氯甲酸甲酯的用量比为3-5g:0.5-0.8g:40-60mL:10-12g。
7.根据权利要求1所述的一种集流体涂炭用导电粘接剂，其特征在于，所述改性填料的制备方法包括以下步骤：
8.根据权利要求1所述的一种集流体涂炭用导电粘接剂，其特征在于，步骤D1中，反应釜的搅拌速率为80-120rpm，超声频率为20-40kHz，金属醇溶液由硝酸银和乙醇按用量比1-2g:50mL配置得到，石墨烯分散液由石墨烯和乙醇按用量比为0.2-0.5g:50mL配置得到，金属醇溶液和石墨烯分散液的用量比为1mL:1-1.5mL；步骤D2中，水解液为25-30wt％的氨水溶液。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的集流体涂炭用导电粘接剂的制备方法，其特征在于，将杂化聚丙烯酸、改性填料、丁苯橡胶、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠和去离子水加入到反应釜中搅拌得到导电粘接剂。
...【技术特征摘要】
1.一种集流体涂炭用导电粘接剂，其特征在于，包括以下重量计的原料组成：10-12份杂化聚丙烯酸、12-16份改性填料、3-5份丁苯橡胶、2-3份聚乙烯吡咯烷酮、2-3份聚乙烯吡咯烷酮、1-2份十二烷基苯磺酸钠和60-80份去离子水；
2.根据权利要求1所述的一种集流体涂炭用导电粘接剂，其特征在于，步骤a1中，反应釜搅拌速率为80-120rpm，改性聚丙烯酸、改性交联剂和n,n-二甲基甲酰胺的用量比为8-10g:2-3g:30-40ml；步骤a2中，交联聚丙烯酸、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、三乙胺和n,n-二甲基甲酰胺的用量比为8-10g:2-3g:0.5-0.8g:40-60ml。
3.根据权利要求1所述的一种集流体涂炭用导电粘接剂，其特征在于，所述改性聚丙烯的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种集流体涂炭用导电粘接剂，其特征在于，步骤b1中，反应釜搅拌速率为80-120rpm，4-二氯-2-丁烯、氰化钠和二甲基亚砜的用量比为4-5ml:4-5g:10-15ml；步骤b2中，改性单体、丙烯酸、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、偶氮二异丁腈和二甲基亚砜的用量比为3-5g:6-8g:9-12g:0.3-0.5g:60-80ml。
5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘培松，吴光渔，
申请(专利权)人：安徽南都华拓新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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