一种可超长贮存的高稳定ACF胶及其制备方法与流程

本发明属于异方性导电胶膜，涉及一种可超长贮存的高稳定acf胶及其制备方法。

背景技术：

1、acf(anisotropic conductive film)胶是指异向性导电胶膜，它是一种特殊的导电材料，通常表现为一层薄膜状的胶带，其中包含了微小的金属颗粒(如金、镍、铜等)均匀分散在树脂或聚合物基质中。这种材料的独特之处在于它只在一个方向(通常是垂直于胶膜平面的方向，即z轴方向)上导电，而在膜的平面上(xy轴方向)则是绝缘的。

2、在电子工业中，acf胶主要用于精密电子元器件间的连接，尤其在平板显示器(如lcd、oled)、触摸屏、半导体封装等领域广泛应用，例如在液晶面板与驱动ic(集成电路)或柔性印刷电路板(fpc)之间建立可靠的电学连接。当施加适当的压力和温度时，acf胶中的导电粒子会紧密接触从而形成连续的导电路径，确保了信号和电流的有效传输，同时又保持了其他区域的良好绝缘性能，适应现代电子产品小型化、轻薄化的需求。

3、acf胶主要的胶体系大部分为丙烯酸酯体系和环氧树脂体系，丙烯酸类型的acf对水有一定的亲和性，在增强粘结力的情况下，丙烯酸酯体系会加入较多含羟基基团的聚合物，在水环境的耐性测试中羟基基团有一定的亲水性，水较容易进入胶体中，水进入胶体后会破坏胶体结构，影响测试结果；对于正在产线应用的丙烯酸酯类acf而言，在常温放置过久，如果空气水分含量过高，acf吸潮会影响产品的性能。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中acf胶存在的问题，提供一种可超长贮存的高稳定acf胶及其制备方法。

2、本发明的一个目的通过以下技术方案来实现：

3、一种可超长贮存的高稳定acf胶，所述acf胶由包括以下重量份的原料加工而成：丙烯酸叔丁基环己酯改性聚四氟乙烯10～30份、改性聚甲基丙烯酸甲酯20～50份、导电粒子1～10份、橡胶10～30份、硅烷偶联剂20～40份、第一溶剂5～10份、第一引发剂1～10份。

4、本发明提供的一种可超长贮存的高稳定acf胶中，聚甲基丙烯酸甲酯是构成acf胶的主体材料，具有良好的透明性、粘接性以及一定程度的介电性能，保证了电子元器件间的高效、稳定电连接。其中引入了防水型丙烯酸氟类聚合物——丙烯酸叔丁基环己酯改性聚四氟乙烯，这类聚合物拥有出色的防水和防油性能，将其添加到acf胶中，能够提高整个胶体的耐水性和耐化学性。且acf胶的主体材料聚甲基丙烯酸甲酯经过改性处理，改性聚甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸叔丁基环己酯改性聚四氟乙烯具有更为优异的相容性，二者能够更好地相互融合，形成更为稳定的结构。

5、作为优选，所述丙烯酸叔丁基环己酯改性聚四氟乙烯由包括以下重量份的原料加工而成：第二溶剂20～30份、四氟乙烯20～30份、丙烯酸叔丁基环己酯3～15份、第二引发剂0.1～1份。

6、作为优选，所述第二溶剂包括甲苯、水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯、丙酮、丁酮、环己酮、n,n-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中的任意一种或多种。进一步优选为甲苯。

7、作为优选，所述第二引发剂包括过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮中的一种或多种。进一步优选为过氧化二苯甲酰(bpo)。

8、作为优选，所述丙烯酸叔丁基环己酯改性聚四氟乙烯的制备方法包括以下步骤：往60～95℃的第二溶剂中滴加四氟乙烯、丙烯酸叔丁基环己酯和引发剂的混合液，进行滴加反应，最后升温并保温，得到聚合物丙烯酸叔丁基环己酯改性聚四氟乙烯。

9、所述丙烯酸叔丁基环己酯改性聚四氟乙烯的制备方法中，作为优选，进行滴加反应1～10h。

10、所述丙烯酸叔丁基环己酯改性聚四氟乙烯的制备方法中，作为优选，滴加反应后升温至70～100℃，并保温保温1～10h。

11、作为优选，所述改性聚甲基丙烯酸甲酯为聚氨酯改性聚甲基丙烯酸甲酯。

12、作为优选，所述聚氨酯改性聚甲基丙烯酸甲酯由包括以下重量分的原料制备而成：异氟尔酮二异氰酸酯20～50份、二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯20～50份、丙烯酸羟乙酯30～60份、二月桂酸二丁锡0.01～1份、甲基丙烯酸甲酯30～60份。

13、作为优选，所述聚氨酯改性聚甲基丙烯酸甲酯的制备方法包括以下步骤：将异氟尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯和部分二月桂酸二丁锡混合后进行升温；然后滴加丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸甲酯的混合液，滴加结束后升温，加入剩余二月桂酸二丁锡进行反应，降温后得到聚氨酯改性聚甲基丙烯酸甲酯。

14、所述聚氨酯改性聚甲基丙烯酸甲酯的制备方法中，作为优选，升温至60～79℃后进行滴加，滴加时间为1～10h，滴加结束后升温至80～95℃继续反应，反应结束后降温至30～50℃得到聚氨酯改性聚甲基丙烯酸甲酯。

15、所述聚氨酯改性聚甲基丙烯酸甲酯的制备方法中，作为优选，部分二月桂酸二丁锡质量为二月桂酸二丁锡总质量的40～60％。

16、作为优选，所述导电粒子包括金属镍球、金球、镍/金球、树脂微球表面镀镍和或金层中的一种或多种。所述树脂微球包括聚苯乙烯(ps)微球、聚苯胺(pani)微球、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)微球、聚丙烯酰胺(pma)微球、聚乙烯醇(pva)微球、聚己内酯(pcl)微球中的一种或多种。

17、作为优选，所述橡胶包括丁腈橡胶、氟橡胶、氢化丁腈橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶中的一种或多种。进一步优选为丁腈橡胶。

18、本发明中橡胶骨架的引入增强了acf胶的机械性能和柔韧性，使得在使用过程中能更好地适应温度变化和机械应力，从而提高acf胶的耐用性和可靠性。

19、作为优选，所述硅烷偶联剂包括氨基硅烷类偶联剂、环氧基硅烷、硫基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、乙烯基硅烷、脲基硅烷、异氰酸酯基硅烷中的一种或多种。

20、作为优选，所述第一溶剂包括甲苯、水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯、丙酮、丁酮、环己酮、n,n-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中的任意一种或多种。进一步优选为甲苯。

21、可选地，所述第一溶剂和第二溶剂可以相同。

22、作为优选，所述第一引发剂包括过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮中的一种或多种。进一步优选为过氧化二苯甲酰(bpo)。

23、可选地，所述第一引发剂和第二引发剂可以相同。

24、本发明中使用bpo作为引发剂在acf胶的制备中扮演着启动并调控聚合反应进程的角色，直接影响到最终产品的质量和使用性能。

25、作为优选，所述可超长贮存的高稳定acf胶在85℃/rh85％(温度85℃以及湿度85％)条件下，20～60h贮存时间内的吸水率为0.001～0.1％。

26、本发明的另一个目的通过以下技术方案来实现：

27、一种可超长贮存的高稳定acf胶的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：往第一溶剂中加入丙烯酸叔丁基环己酯改性聚四氟乙烯、改性聚甲基丙烯酸甲酯和橡胶，搅拌均匀后加入导电粒子和硅烷偶联剂，最后加入第一引发剂，分散均匀后即得到可超长贮存的高稳定acf胶。

28、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

29、1、本发明在丙烯酸酯类acf中加入丙烯酸叔丁基环己酯改性聚四氟乙烯，丙烯酸叔丁基环己酯是一种功能性单体，通过将其引入到聚四氟乙烯(ptfe)的改性中，可以有效改善ptfe的加工性能和与其他材料的相容性，同时也提高丙烯酸酯类acf的防水性。

30、2、本发明制备的丙烯酸叔丁基环己酯改性聚四氟乙烯中，使用与丙烯酸酯类有较好相容性的丙烯酸叔丁基环己酯改性聚四氟乙烯。相比其他种类的丙烯酸酯类，丙烯酸叔丁基环己酯与聚四氟乙烯搭配拥有更为优异的效果，进一步增强了丙烯酸酯类acf在常温状态下稳定性和耐性实验稳定性。

31、3、本发明提供的一种可超长贮存的高稳定acf胶，通过加入丙烯酸叔丁基环己酯改性聚四氟乙烯来增加丙烯酸酯类acf的防水性和吸潮性，所制备的acf胶拥有良好的防水效果，同时还具有优异的界面粘结力和导电效果。

32、4、本发明通过改性丙烯酸酯聚合物来改善其性能，增强与其他材料的相容性。本发明提供的聚氨酯改性聚甲基丙烯酸甲酯通过改性优化了其分子结构和性能特点，使其与丙烯酸叔丁基环己酯改性聚四氟乙烯有更好的相容性。由于两者改性后在分子链段上存在一定的相似性和相互作用力，从而增强了两者的界面粘合性和相容性，这对于复合材料的设计和制备具有重要意义，能够满足不同领域的应用需求。