本發(fā)明涉及導電膠粘劑技術領域，具體地說，涉及一種單組分的銀包銅粉導電膠及其制備方法。

背景技術：

隨著電子工業(yè)的快速發(fā)展，電子產品的小型化、輕薄化、集成化的趨勢日益明顯，相應的電子產品的封裝技術要求也越來越高。導電膠通常由導電填料、樹脂、固化劑、溶劑等組成，導電填料提供電性能，樹脂提供物理和機械性能。導電膠用的導電填料有金屬(金、銀、銅等)、碳、金屬氧化物、導電高分子等幾類。金屬導電膠電阻率較低，性能最好的是金粉導電膠，但價格昂貴；銀電導率高，抗氧化性好、性能穩(wěn)定，但在電場作用下ag+會產生電遷移現象，使導電性降低，影響使用壽命，且銀粉導電膠還存在韌性不足，產品掉落時導電膠容易掉落的缺點；銅粉價格低廉，在電場下不會產生遷移，但是銅粉的化學性質較為活潑，容易發(fā)生氧化，造成導電膠電阻升高，給銅粉導電膠的應用帶來了困難。基料若采用環(huán)氧樹脂，在冬季環(huán)氧樹脂容易結晶，不易分散，容易團聚，涂布性能較差，內應力較大，抗沖擊能力差，制品易裂開。

現在技術中，為克服上述缺陷，采用銀包銅粉來替代單純的銀粉或銅粉，用聚氨酯改性環(huán)氧樹脂來替換環(huán)氧樹脂，但是在使用的過程中，通常需先配制成兩種組合物，分別添加，組成復雜，操作繁瑣，詳見專利cn201410521991公開的方案。

技術實現要素：

針對現有技術中的導電膠存在的穩(wěn)定性不高，組分復雜，制備過程操作繁瑣的缺陷，本發(fā)明提供一種單組分銀包銅導電膠，由如下重量份的組分制備而成：銀包銅粉50～65份、聚氨酯改性環(huán)氧樹脂25～45份、潛伏性固化劑1～6份、催化劑0.5～3.5份、抗氧劑0.5～2份。

優(yōu)選的，由如下重量份的組分制備而成：銀包銅粉50～65份、聚氨酯改性環(huán)氧樹脂29～43份、潛伏性固化劑2～4份、催化劑1.7～3.1份和抗氧劑1～1.3份。

優(yōu)選的，所述聚氨酯改性環(huán)氧樹脂由如下方法制備得到：

1)將100份的環(huán)氧樹脂加入反應釜中加熱至78～82℃；

2)在加熱后的環(huán)氧樹脂中加入8～16份聚氨酯膠黏劑，反應4h；

3)反應完畢后，冷卻至40℃以下時，加入10～15份的環(huán)氧活性稀釋劑660，攪拌均勻，即得。

優(yōu)選的，所述潛伏性固化劑為雙氰胺。雙氰胺的機械性能和介電能優(yōu)異，與聚氨酯的混合后所得的產品的性能更為優(yōu)異。

優(yōu)選的，所述催化劑為gy8000k或2-乙基-4-甲基咪唑。以上兩種催化劑均可與有效地催化膠粘劑中的環(huán)氧樹脂和固體劑進行膠粘，其中gy8000k更能降低固化溫度，最低在80℃即可固化，可以降低銀包銅在高溫下的不穩(wěn)定性，從而提高導電膠電阻率的穩(wěn)定性，比較適合用在對溫度敏感的電子器件上。本發(fā)明中的gy8000k購自于廣州固研電子材料有限公司，其為淡黃色微細粉末，熔融點為95～115℃。

優(yōu)選的，所述抗氧劑為甲醛、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚或6-叔丁基間甲酚。

優(yōu)選的，所述銀包銅的粒徑為500～600目，表面包覆的銀粉的質量分數為18～22％，優(yōu)選的，所述銀包銅粉購自于深圳市金川渝科技有限公司。

優(yōu)選的，本發(fā)明所述的導電膠，制備原料包括如下重量份的組分：銀包銅粉50～65份、聚氨酯改性環(huán)氧樹脂29～43份、雙氰胺2～4份、2-乙基-4-甲基咪唑或咪唑類催化劑gy8000k1.7～3.1份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1～1.3份。

本發(fā)明所述的導電膠，其制備方法包括如下步驟：

1)將聚氨酯改性環(huán)氧樹脂、潛伏性固化劑、催化劑和抗氧劑在高速分散的條件下混合均勻；

2)將銀包銅粉添加到上述混合均勻的試劑中，迅速進行氮氣密封，然后將上述物料混合均勻。

本發(fā)明所述的方法具有如下有益效果：

1)本發(fā)明所述的導電膠用銀包銅粉替低銅粉或銀粉，既克服了銀粉價格昂貴的問題，又克服了銅粉易氧化的不足，用聚氨酯改性環(huán)氧樹脂替代環(huán)氧樹脂，解決了環(huán)氧樹脂低溫儲存穩(wěn)定性差，易結塊的不足和強度相對較低的問題。

2)現有的樹脂由于粘度較高，制作導電膠的過程中需要添加稀釋劑，稀釋劑的揮發(fā)會延長施膠時間，形成氣泡，阻斷了部分導電填料之間的接觸，并且可能會造成氣泡殘留在膠體表面，影響導電膠的力學性能和導電性能，因此在操作的過程中通常需要對膠粘劑進行脫泡處理，以減少氣泡對導電性的影響。本發(fā)明所述的導電膠，由于采用聚氨酯改性樹脂，其自身粘度較低，可省去稀釋劑的使用，這既節(jié)省了原料成本，也可省去脫泡處理的操作，同時保證了導電膠的力學性能及電阻率不受稀釋劑的影響，具有多方面的積極意義。

3)進一步的，本發(fā)明所述的方法還對潛伏性固化劑、催化劑和抗氧劑等助劑的選擇和種類進行了特別的限定，使其更好地與聚氨酯改性樹脂發(fā)生相互作用，得到一種性能良好的導電膠。

具體實施方式

以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

實施例中涉及的聚氨酯改性環(huán)氧樹脂由如下方法制備得到：

1)將100份的環(huán)氧樹脂加入反應釜中加熱至80℃；

2)在加熱后的環(huán)氧樹脂中加入10份聚氨酯膠黏劑，反應4h；

3)反應完畢后，冷卻至40℃以下時，加入12份的環(huán)氧活性稀釋劑660，攪拌均勻，即得。

實施例1

本實施例涉及一種單組分銀包銅導電膠，由如下重量份的組分制備而成：銀包銅粉65g；聚氨酯改性環(huán)氧30g；雙氰胺2g；8000k1.7g；2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1.3g。

實施例2

本實施例涉及一種單組分銀包銅導電膠，由如下重量份的組分制備而成：銀包銅粉65g；聚氨酯改性環(huán)氧29g；雙氰胺2.6g；8000k2.1g；2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1.3g；

實施例3

本實施例涉及一種單組分銀包銅導電膠，由如下重量份的組分制備而成：銀包銅粉50g；聚氨酯改性環(huán)氧43g；選用雙氰胺3.2g；8000k2.3g；2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1g。

實施例4

本實施例涉及一種單組分銀包銅導電膠，由如下重量份的組分制備而成：銀包銅粉50g；聚氨酯改性環(huán)氧42g；雙氰胺3.9g；8000k3.1g；2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1g。

實施例5

本實施例涉及一種單組分銀包銅導電膠，與實施例1相比，其區(qū)別在于，將8000k替換為2-乙基-4-甲基咪唑。

實施例6

本實施例涉及一種單組分銀包銅導電膠，與實施例3相比，其區(qū)別在于，將8000k替換為2-乙基-4-甲基咪唑。

實施例7

本實施例涉及實施例1～5所述導電膠的制備方法，包括如下步驟：

1)將聚氨酯改性環(huán)氧樹脂、潛伏性固化劑、催化劑和抗氧劑在高速攪拌機中進行高速分散后混合均勻；

2)將銀包銅粉添加到上述混合均勻的試劑中，然后對上述添加有銀包銅的試劑立即進行氮氣密封，然后將上述物質混合均勻。

對比例

銀包銅粉47g；聚氨酯改性環(huán)氧46g；雙氰胺3.4g；8000k2.5g；2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1.1g。采用實施例6所述的方法進行制備。

實驗例

實施例1～5和對比例1所述產品的性能測定：

雖然，上文中已經用一般性說明、具體實施方式及試驗，對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。