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() 一种柔性胶粘剂及其制备方法技术_技高网

一种柔性胶粘剂及其制备方法技术

技术编号:44500920 阅读:1 留言:0更新日期:2025-03-04 18:09
本发明专利技术涉及柔性电子技术领域,特别涉及利用柔性导电材料实现元件粘接的领域。本发明专利技术提供一种柔性导电胶粘剂及其制备方法,柔性导电胶粘剂包括导电填料、树脂前驱体、改性环氧树脂、固化剂,固化促进剂和添加剂;其中,树脂前驱体包括:前驱体环氧树脂、环氧树脂固化物、粘度调整剂;前驱体环氧树脂是含有苯环或脂环结构的环氧树脂;所述改性环氧树脂是主骨架为线状,含有2个以上‑(CH2)‑的二价的非芳族烃基,两端均为环氧基团的环氧树脂。本发明专利技术解决了环氧体系胶粘剂固化物硬度高,柔软性差的技术问题,所公开的柔性导电胶粘剂具有较好耐热性能、结合力,可经受180度弯曲,并通过四点弯曲测试。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及柔性电子,特别涉及利用柔性材料实现元件粘接的领域。


技术介绍

1、柔性电子概念的提出,大约起步于上世纪80年代,人们试图用有机半导体替代硅等无机半导体,从而使有机电子器件具备柔性特点。随着科技的发展,柔性电子的应用也逐渐丰富起来。包括:柔性显示与照明、柔性光伏、化学与生物传感器及可穿戴设备等领域,最新研究方向涉及柔性可拉伸微电池、柔性射频标签、电子皮肤、人工视网膜、有机晶体管和可穿戴器件等,因此对柔性材料有了更细致化的要求。

2、柔性电子系统各种组成部分的结合需要粘合层,而粘合层对交联导电体和柔性基板的结合尤其重要。(1)柔性电子产品在装配和使用过程中,不可避免的要经历高于常温的环境,较好的耐热性是必要的。(2)由于柔性电子产品在使用过程中要不断的经受拉压弯曲变形,而经粘合层连接的两个薄层通常具有不同的力学性能,如果结合力不够大,必然导致两个薄层的相对滑动甚至剥离。(3)粘合层本身是柔性电子系统结构的一个组成部分,其自身的弯曲能力对整个结构的弯曲能力具有重要影响。(4)柔性电子系统的某些部分的粘结也需要良好的导电性。

3、目前粘合层的材料使用的导电胶粘剂,主流的选择是使用的树脂体系包含环氧树脂的导电胶粘剂,环氧树脂在机械特性、电气特性、热特性、耐化学品性、以及粘接强度等方面具有优异的性能,但环氧树脂体系固化物都硬度一般都较高。使用这类的导电粘接剂有较高的结合力,并且都具有较好的耐热性,但是这种导电胶粘剂的固化物一般具有较高的弹性模量,基本无法适应柔性电子系统对弯曲能力的要求。


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技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种柔性导电胶粘剂,在满足结合力和耐热性能的同时,能满足柔性电子系统各组成部分的粘合层对弯曲能力的要求。

2、为实现上述目的,本专利技术采取的技术方案为:

3、一方面,本专利技术提供一种柔性导电胶粘剂,包括:导电填料(a)、树脂前驱体(b)、改性环氧树脂(c)、固化剂(d)、固化促进剂(e)和添加剂(f);其中,

4、所述导电填料(a)由纳米或微米级导电粉体组成;

5、所述树脂前驱体(b)包括:前驱体环氧树脂(b1)、环氧树脂固化物(b2)、粘度调整剂(b3);所述环氧树脂固化物(b2)是由所述前驱体环氧树脂(b1)进行预处理固化反应所生成的固化产物;所述前驱体环氧树脂(b1)是含有苯环或脂环结构的环氧树脂;

6、所述改性环氧树脂(c)是主骨架为线状,含有2个以上-(ch2)-的二价的非芳族烃基,两端均为环氧基团的环氧树脂;

7、本专利技术所述的环氧固化剂(d)为咪唑系固化剂、胺系固化剂,

8、所述固化促进剂(e)用于促进所述柔性导电胶粘剂中环氧树脂固化反应;

9、所述添加剂为(f)用于改善所述柔性导电胶粘剂的产品物理特性。

10、在本技术方案中,选用了两种类型环氧树脂进行复配,即前驱体环氧树脂(b1)与改性环氧树脂(c),经大量实验发现这两种环氧树脂混合后,改性环氧树脂(c)单体更容易与前驱体环氧树脂(b1)产生物理缠绕,增加非填料体系单体的空间长度,从而提高体系柔性。并且,专利技术人进一步发现,未进行预处理的前驱体原料直接加入柔性导电胶粘剂配方中时,难以得到满足要求的柔性,可能的原因是用于制备前驱体的环氧树脂与特殊改性的环氧树脂同时在固化剂的作用下,形成链长较短的网状交联,导致固化物柔性下降。因此本技术方案中还需要对前驱体环氧树脂(b1)进行预处理,令前驱体环氧树脂(b1)得到部分固化,使得树脂前驱体(b)产生柔性的同时还具有一定的可反应活性,用作后续的胶粘剂的前驱体使用可以更好的解决环氧体系的胶粘剂的固化物硬度较高,弹性模量较高,不具有柔软性,不适应柔性电子系统各组成部分的粘合层对弯曲能力要求的问题。

11、在一些可选的实施例中,导电填料材料可以包括但不限于:银,镀银纤维,镀银球,铜,银镀铜,金,铂,钯,铝,银镀铝,炭黑,碳钎维,石墨,铟锡氧化物,导电纳米填料,导电氧化物及其混合物。优选的金,银,铝,炭黑,导电纳米填料。

12、作为优选的实施方式,所述前驱体环氧树脂(b1)可以包括双酚a型型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂、联苯基芳烷基型环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂、芳族缩水甘油胺型环氧树脂、具有二环戊二烯结构的环氧树脂的一种或多种的组合。

13、这些树脂可为液态,也可为固态。另外,还可以使用液态树脂与固态树脂的混合物。此处,“液态”和“固态”是指常温(25℃)下的环氧树脂的状态。从后续用作前驱体的操作性和加工性观点出发,优选所用的环氧树脂全部的至少70质量%以上为液态环氧树脂。

14、作为所述树脂的具体例,可列举出:双酚a型(以下有时简称为bpa型)环氧树脂(三菱化学公司制“jer828el”、“jer827”、“jer1001”)、双酚f型环氧树脂(三菱化学公司制“jer807”)、氢化结构的环氧树脂(三菱化学公司制“jeryx8000”)、二环戊二烯型多官能性环氧树脂(dxc公司制“hp7200”)、具有丁二烯结构的环氧树脂(大赛路化学工业公司制“pb-3600”)、具有联苯基结构的环氧树脂(日本化药公司“nc3000h”、“nc3000l”、三菱化学公司制“yx4000”)等。其中优选使用高耐热且低粘度的bpa型环氧树脂,更优选为三菱化学公司制的“jer828el”、“jer827”、“jer1001”、和“jer807”,进一步优选为“jer828el”。

15、具体的,所述特殊改性的环氧树脂的特征为:

16、主骨架中含有2个以上-(ch2)-的二价的非芳族烃基,两端均为环氧基。

17、此处,“主骨架”是指,两末端具有2个以上环氧基的骨架中,链最长的骨架。

18、主骨架所含的-(ch2)-的数量优选为2以上,更优选为6~20。

19、该2个以上-(ch2)-可以直接键合,也可以经由醚键、酯键、酰胺键、由双键键合的2个碳、由三键键合的2个碳、硫醚键而键合。

20、本专利技术的特殊改性环氧化合物优选主骨架为线状而非环状的具有环氧基的化合物。

21、符合以上所述的特殊改性的环氧树脂,主骨架优选含6~12个-(ch2)-基团,而且优选主骨架为线状而非环状的具有环氧基的化合物,与本文所述前驱体混合后,树脂单体更易与树脂前驱体产生物理缠绕,增加非填料体系单体的空间长度,从而提高体系的柔性。在改性环氧树脂的选择时,一方面要考虑环氧树脂的柔性,也要兼顾环氧树脂的使用粘度,当主骨架的-(ch2)-基团小于6时,环氧树脂固化时交联密度升高,导致固化物柔性降低;当大于12个时,容易。使环氧树脂的分子量增大,导致粘度增大,不适合在本专利技术所述的胶粘剂中使用。

22、符合以上所述的特殊改性的环氧树脂,由于具有2个以上环氧基,且主骨架两端均为环氧基团,树脂的反应性提高的,与本文所述树脂前驱体混合后,使得链长增长的链状交联的比例大于网状交本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种柔性导电胶粘剂,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的柔性导电胶粘剂,其特征在于,所述前驱体环氧树脂(B1)包括双酚A型型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂、联苯基芳烷基型环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂、芳族缩水甘油胺型环氧树脂、具有二环戊二烯结构的环氧树脂的一种或多种的组合。

3.如权利要求1所述的柔性导电胶粘剂,其特征在于,所述粘度调整剂(B3)包括缩水甘油醚类的活性稀释剂、聚丙二醇、聚醚多元醇的一种或多种的组合。

4.如权利要求1所述的柔性导电胶粘剂,其特征在于,所述固化促进剂(E)为固体分散型潜伏性固化促进剂;所述固化促进剂(E)包括环氧加合物系、脲加合物系。

5.如权利要求1-4中任一项所述的柔性导电胶粘剂,其特征在于,所述树脂前驱体(B)中,按质量分数计,包括:30~50份所述前驱体环氧树脂(B1),40~70份所述前驱体环氧树脂固化物(B2)和1~10份所述粘度调整剂(B3)。

6.如权利要求6所述的柔性导电胶粘剂,其特征在于,所述柔性导电胶粘剂,按质量份数计,包括:70~80份所述导电填料(A)、7~20份所述树脂前驱体(B)、7~15份所述改性环氧树脂(C)、1~3份的所述固化剂(D)、0.1~0.3份所述固化促进剂(E)和0.3~1份所述添加剂(F)。

7.一种柔性导电胶粘剂的制备方法,其特征在于,包括:如权利要求1-6中任一项所述的树脂前驱体(B)的制备工艺,该制备工艺包括:

8.如权利要求7所述的柔性导电胶粘剂,其特征在于,所述前驱体固化剂(B4)为链状并同时含有醚键的固化剂;所述前驱体环氧树脂(B1’)的质量份为50~80份、所述前驱体固化剂(B4)的质量份为10~50份。

9.如权利要求10所述的制备方法,其特征在于,

10.如权利要求7-9中任一项所述的制备方法,其特征在于,根据所述树脂前驱体(B),制备所述柔性导电胶粘剂的步骤,具体包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种柔性导电胶粘剂,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的柔性导电胶粘剂,其特征在于,所述前驱体环氧树脂(b1)包括双酚a型型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂、联苯基芳烷基型环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂、芳族缩水甘油胺型环氧树脂、具有二环戊二烯结构的环氧树脂的一种或多种的组合。

3.如权利要求1所述的柔性导电胶粘剂,其特征在于,所述粘度调整剂(b3)包括缩水甘油醚类的活性稀释剂、聚丙二醇、聚醚多元醇的一种或多种的组合。

4.如权利要求1所述的柔性导电胶粘剂,其特征在于,所述固化促进剂(e)为固体分散型潜伏性固化促进剂;所述固化促进剂(e)包括环氧加合物系、脲加合物系。

5.如权利要求1-4中任一项所述的柔性导电胶粘剂,其特征在于,所述树脂前驱体(b)中,按质量分数计,包括:30~50份所述前驱体环氧树脂(b1),40~70份所述前驱体环氧树脂固化物(b2)和1~10份所述粘度调整剂...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐芃赵家华
申请(专利权)人:北京翌芯新材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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