一种离子液体低温快速固化导电胶及其制备方法与流程

本发明涉及导电胶领域，具体涉及一种离子液体低温快速固化导电胶及其制备方法。

背景技术：

1、随着电子封装材料朝着更小、更高密度和更低成本的方向发展，传统锡铅焊料已无法满足此类应用需求。作为传统焊料的替代技术之一，导电胶具有许多优点，例如更容易加工、绿色、固化温度低以及更细间距填充能力等，采用导电胶粘接不需要特殊的设备。因此，导电胶在电子、电器和电力等工业领域得到广泛应用。

2、目前，对导电胶的性能要求主要有：快速固化，具有优异的导电性导热性等。低温快速固化可避免因高温焊接而引起的材料变形、元件损坏，可防止铆接的应力集中及电磁信号的损失、泄漏等。采用低温固化工艺，无需放入烤箱加热固化，节约时间和成本。优异的导电性使其用于电子封装领域时接触电阻更低，提高传导效率。同时优异的导热性能能够有效地传导热量，提高散热效果。

3、为了提高导电胶的导电与导热效率，一般采取的方式是优化导电填料的材质、形状，并增加导电填料的用量。导电填料一般采用银或包银的金属颗粒状固体，在大量添加后，不仅会提高生产的成本，不利于大量使用，且会在一定程度上导致导电胶体系的粘度增加流动性变差，不利于点胶工艺的进行。

4、为了解决导电导热性能提高与固化温度降低难以同时进行的问题，现有一种离子液体，因为其较低的饱和蒸汽压，在室温下呈现为液态的特殊性质，以及具有优异的导电性等性能，在导电胶领域有着广阔的开发前景。专利一种导电银胶及其制备方法和用途(公开号：cn106753133a)中报道了咪唑基离子液体被当做固化剂和催化剂以提高导电胶导电性等性能的使用案例。但咪唑基离子液体的制备方法较为复杂，使用成本高，不利于大量使用。

5、为此，本发明旨在开发一种新型溶剂化离子液体，并提供一种离子液体促进低温快速固化导电胶制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种离子液体低温快速固化导电胶及其制备方法，以解决现有技术中导电胶的制备成本高、导热导电性能的提高与降低固化热与固化时间难以兼容的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

3、本发明提供了一种离子液体低温快速固化导电，按质量份计，包含有如下成分：

4、树脂5-30份，增韧剂5-20份，导电填料50-90份，偶联剂2-5份，触变剂1-10份，固化剂10-25份，溶剂化离子液体5-20份，稀释剂5-30份；

5、其中，所述溶剂化离子液体为高导电性液体；

6、所述溶剂化离子液体由等摩尔质量的金属盐与溶剂制得。

7、作为本发明的一种优选方案，所述金属盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂中的一种或几种组合；

8、溶剂为乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲基醚、三甘醇二甲醚及四乙醇二甲醚中的一种或几种组合。

9、作为本发明的一种优选方案，所述树脂为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂中的一种或几种组合。

10、作为本发明的一种优选方案，所述增韧剂为端羧基丁腈橡胶、核壳增韧剂、聚硫橡胶中的一种或几种组合。

11、作为本发明的一种优选方案，所述导电填料为片状银粉、球状银粉、树枝状银粉、片状银包铜粉、颗粒状银包铜粉、树枝状银包铜粉中的一种或多种组合。

12、作为本发明的一种优选方案，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种组合。

13、作为本发明的一种优选方案，所述触变剂为气相二氧化硅、有机膨润土、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡中的一种或者几种组合；

14、所述稀释剂为缩水甘油醚、丙酸乙酯、甲酸异丁酯、丙酸甲酯、乙酸丁酯、丙酮、甲苯中的一种或几种混合。

15、作为本发明的一种优选方案，所述固化剂为酸酐类固化剂、胺类固化剂、咪唑基固化剂中一种或多种组合。

16、本发明还提供了一种离子液体低温快速固化导电胶的制备方法，包括如下步骤：

17、制备所述溶剂化离子液体；

18、按质量份，将所述增韧剂、所述导电填料、所述偶联剂、所述触变剂、所述固化剂加入至所述树脂中，混合均匀，得到树脂体系；

19、将制备得到的所述溶剂化离子液体、所述稀释剂加入到所述树脂体系中，混合均匀，即得到所述离子液体低温快速固化导电胶；

20、其中，所述溶剂化离子液体作为高导电性的液体均匀填充至所述离子液体低温快速固化导电胶中，使得导电胶基质形成连续的导电体；

21、所述溶剂化离子液体有效促进树脂中环氧基的开环反应，加快固化反应的进行，提高所述离子液体低温快速固化导电胶的交联密度。

22、作为本发明的一种优选方案，所述溶剂化离子液体的制备步骤如下：

23、将等摩尔量的溶剂和金属盐在圆底烧瓶中混合，在25-80℃条件下搅拌过夜，获得混合体系；

24、将混合体系在真空下加热干燥，以去除混合体系中长时间静置后析出的残余水，得到所述溶剂化离子液体。

25、本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

26、本发明的导电胶中添加有由等摩尔质量的金属盐与溶剂制得的溶剂化离子液体，溶剂化离子液体作为高导电性的液体可均匀填充在导电胶中，使得导电胶基质形成连续的导电体，增加了导电胶的导电性，减少导电填料的填充，降低导电胶生产成本；

27、此外离子液体还能够作为固化促进剂，金属离子与溶剂发生强烈的配位作用，使合成的溶剂化离子液体具有较强的路易斯酸性，路易斯酸性促进环氧树脂的开环反应，降低反应的活化能，从而加快固化反应的进行，提高导电胶的交联密度，实现低温(80℃)短时固化；

28、本发明同时实现了导电胶导电性能的提高以及固化反应速度的提高，且本发明提供的溶剂化离子液体的反应原料易得，反应制备过程简单，使用成本低，使用方式简单，从而进一步降低导电胶的制备成本与使用成本，易于推广使用。

技术特征：

1.一种离子液体低温快速固化导电胶，其特征在于，按质量份计，包含有如下成分：

2.根据权利要求1所述的一种离子液体低温快速固化导电胶，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的一种离子液体低温快速固化导电胶，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的一种离子液体低温快速固化导电胶，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的一种离子液体低温快速固化导电胶，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的一种离子液体低温快速固化导电胶，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的一种离子液体低温快速固化导电胶，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的一种离子液体低温快速固化导电胶，其特征在于，

9.一种如权利要求1-8任一项所述的离子液体低温快速固化导电胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种离子液体低温快速固化导电胶的制备方法，其特征在于，

技术总结本发明公开了一种离子液体低温快速固化导电胶，按质量份计，包含有如下成分：树脂5‑30份，增韧剂5‑20份，导电填料50‑90份，偶联剂2‑5份，触变剂1‑10份，固化剂10‑25份，溶剂化离子液体5‑20份，稀释剂5‑30份；其中，所述溶剂化离子液体为高导电性液体；所述溶剂化离子液体由等摩尔质量的金属盐与溶剂制得；以及一种离子液体低温快速固化导电胶的制备方法。发明实现导电填料用量的降低，同时具有优异的导电、导热及力学性能，且其固化反应快，易于使用，使用成本低，使用方便；且此导电胶的制备过程简单，易于生产，适用于基板，太阳能电池和集成电路等领域。技术研发人员：赵丁伟,刘钊,陈丽敏,崔志远,孟思琦,金泽珠,朱舒燕,刘昊受保护的技术使用者：北京中天鹏宇科技发展有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15