本发明属于电子材料
技术领域：
，具体涉及一种高性能纳米导电胶及其制备方法。
背景技术：
：导电胶是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶黏剂，其主要以基体树脂、导电填料、分散剂、助剂等成分组成，通过基体树脂的粘接作用把导电填料结合在一起，实现被粘材料的导电连接。在电子封装中，导电胶由于其固化温度低、无毒环保、线分辨率低等优点而逐渐或部分替代锡铅焊料。为了获得良好的导电性，市面上的导电胶的导电填料主要是片状银粉为主，然而，片状导电填料容易因弯曲而导致电路破坏，大大降低导电性能，无法满足柔性电子产品的应用需求。此外，随着电子行业的迅速发展，对导电胶的性能提出了更高的要求。目前国内所使用的导电胶大多依赖于进口，国内生产的导电胶的导电性、导热性、耐高温性以及使用稳定性均有待进一步提高。由此，研制一种高性能且适用于柔性电子产品的导电胶对于电子封装行业显得尤为重要。技术实现要素：为此，本发明提供一种高性能纳米导电胶及其制备方法，解决现有技术中以上至少一种技术问题。为此，本发明提供一种高性能纳米导电胶，由以下重量份的原料制备而得：磺化酚醛树脂38-45份、氟硅树脂13-19份、马林酸树脂6-12份、氯氧化铋2-9份、纳米银粉0.2-0.8份、纳米二氧化钌1.4-2.5份、纳米二氧化锌2-4份、纳米铟粉1-4份、6-甲氧基-2-萘甲醛1-4份、三氯化磷3-7份、2-氰基苯硼酸2-6份、腰果壳油5-11份、双十八烷基甲基叔胺3-7份、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷2-5份、氢氧化钙0.5-2份、二乙二醇丁醚2.3-3.8份、辛酸铋8-14份、石脑油1-6份、801胶粉0.5-3份、巴西棕榈蜡1.4-3份、烯丙基聚乙二醇2-6.8份、硅酸铝镁0.8-2.4份、氢化蓖麻油2-4份、乙酸钠1-3份、乙酸乙酯17-25份。根据本发明的一个实施方式，其中，由以下重量份的原料制备而得：磺化酚醛树脂40-44份、氟硅树脂15-18份、马林酸树脂7-11份、氯氧化铋3-6份、纳米银粉0.3-0.7份、纳米二氧化钌1.6-2.2份、纳米二氧化锌2.6-3.5份、纳米铟粉1.8-3份、6-甲氧基-2-萘甲醛1.4-3.7份、三氯化磷3.2-5份、2-氰基苯硼酸2.5-4.8份、腰果壳油6-10份、双十八烷基甲基叔胺3.4-6.2份、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷2.6-4.3份、氢氧化钙0.8-1.3份、二乙二醇丁醚2.5-3.6份、辛酸铋8.5-12份、石脑油1.8-5份、801胶粉0.8-2.4份、巴西棕榈蜡1.8-2.3份、烯丙基聚乙二醇2.2-6份、硅酸铝镁0.9-2.1份、氢化蓖麻油2.5-3.6份、乙酸钠1.4-2.6份、乙酸乙酯19-23份。根据本发明的一个实施方式，其中，由以下重量份的原料制备而得：磺化酚醛树脂43份、氟硅树脂16份、马林酸树脂9份、氯氧化铋4份、纳米银粉0.5份、纳米二氧化钌1.9份、纳米二氧化锌2.8份、纳米铟粉2.3份、6-甲氧基-2-萘甲醛2.5份、三氯化磷4.3份、2-氰基苯硼酸3.6份、腰果壳油7.8份、双十八烷基甲基叔胺5份、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷4份、氢氧化钙1.1份、二乙二醇丁醚2.7份、辛酸铋9份、石脑油2.4份、801胶粉1.3份、巴西棕榈蜡2份、烯丙基聚乙二醇3.6份、硅酸铝镁1.4份、氢化蓖麻油2.8份、乙酸钠2.2份、乙酸乙酯21份。为此，本发明提供高性能纳米导电胶的制备方法，包括以下制备步骤：1）按照上述重量份称重原料；2）将氯氧化铋、纳米银粉、纳米二氧化钌、纳米二氧化锌、纳米铟粉、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、氢氧化钙、硅酸铝镁、2-氰基苯硼酸、辛酸铋和烯丙基聚乙二醇置于三辊研磨机上研磨15-30分钟，干燥后即得物料I；3）将磺化酚醛树脂、氟硅树脂、马林酸树脂、801胶粉、石脑油、氢化蓖麻油置于反应釜中，在40-60℃温度条件下，以200-800r/min的速度搅拌1-3小时，得到物料II；4）将二乙二醇丁醚和巴西棕榈蜡加入物料II中，控制体系温度为80-95℃，搅拌混合20-40min，冷却至室温，继续加入上述物料I，混合搅拌均匀，得到物料III；5）将腰果壳油和双十八烷基甲基叔胺加入到物料III中，先在140-180℃条件下混炼10-30分钟，然后加入乙酸乙酯、6-甲氧基-2-萘甲醛、乙酸钠和三氯化磷，然后在120-150℃条件下继续混炼1-3小时，真空脱泡，即得。根据本发明的一个实施方式，其中，在步骤3）中，在45℃温度条件下，以550r/min的速度搅拌2小时。根据本发明的一个实施方式，其中，在步骤4）中，控制体系温度为86℃，搅拌混合28min。根据本发明的一个实施方式，其中，在步骤5）中，先在158℃条件下混炼15分钟；在步骤5）中，然后在130℃条件下继续混炼1.5小时。本发明的有益效果为：本发明提供的导电胶的体积电阻率达9.3×10-5Ω•cm~1.8×10-4Ω•cm，在180℃，500h老化性能测试后体积电阻率变化率小于6%以内，导电性能优秀且稳定性好，并且粘结强度达22.3~26.4MPa，导热系数达1.16~1.34W/(m•k)，也显示良好的粘结性能和导热性能，可广泛应用于集成电路、LED、PCB等电子行业的导电连接，具有非常广阔的应用前景。具体实施方式下面结合实施例，对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例1一种高性能纳米导电胶，由以下重量份的原料制备而得：磺化酚醛树脂38份、氟硅树脂13份、马林酸树脂6份、氯氧化铋2份、纳米银粉0.2份、纳米二氧化钌1.4份、纳米二氧化锌2份、纳米铟粉1份、6-甲氧基-2-萘甲醛1份、三氯化磷3份、2-氰基苯硼酸2份、腰果壳油5份、双十八烷基甲基叔胺3份、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷2份、氢氧化钙0.5份、二乙二醇丁醚2.3份、辛酸铋8份、石脑油1份、801胶粉0.5份、巴西棕榈蜡1.4份、烯丙基聚乙二醇2份、硅酸铝镁0.8份、氢化蓖麻油2份、乙酸钠1份、乙酸乙酯17份。所述高性能纳米导电胶的制备方法，包括以下制备步骤：1）按照上述重量份称重原料；2）将氯氧化铋、纳米银粉、纳米二氧化钌、纳米二氧化锌、纳米铟粉、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、氢氧化钙、硅酸铝镁、2-氰基苯硼酸、辛酸铋和烯丙基聚乙二醇置于三辊研磨机上研磨15分钟，干燥后即得物料I；3）将磺化酚醛树脂、氟硅树脂、马林酸树脂、801胶粉、石脑油、氢化蓖麻油置于反应釜中，在40℃温度条件下，以200r/min的速度搅拌1小时，得到物料II；4）将二乙二醇丁醚和巴西棕榈蜡加入物料II中，控制体系温度为80℃，搅拌混合20min，冷却至室温，继续加入上述物料I，混合搅拌均匀，得到物料III；5）将腰果壳油和双十八烷基甲基叔胺加入到物料III中，先在140℃条件下混炼10分钟，然后加入乙酸乙酯、6-甲氧基-2-萘甲醛、乙酸钠和三氯化磷，然后在120℃条件下继续混炼1小时，真空脱泡，即得。实施例2一种高性能纳米导电胶，由以下重量份的原料制备而得：磺化酚醛树脂45份、氟硅树脂19份、马林酸树脂12份、氯氧化铋9份、纳米银粉0.8份、纳米二氧化钌2.5份、纳米二氧化锌4份、纳米铟粉4份、6-甲氧基-2-萘甲醛4份、三氯化磷7份、2-氰基苯硼酸6份、腰果壳油11份、双十八烷基甲基叔胺7份、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷5份、氢氧化钙-2份、二乙二醇丁醚3.8份、辛酸铋14份、石脑油6份、801胶粉3份、巴西棕榈蜡3份、烯丙基聚乙二醇6.8份、硅酸铝镁2.4份、氢化蓖麻油4份、乙酸钠3份、乙酸乙酯25份。所述高性能纳米导电胶的制备方法，包括以下制备步骤：1）按照上述重量份称重原料；2）将氯氧化铋、纳米银粉、纳米二氧化钌、纳米二氧化锌、纳米铟粉、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、氢氧化钙、硅酸铝镁、2-氰基苯硼酸、辛酸铋和烯丙基聚乙二醇置于三辊研磨机上研磨25分钟，干燥后即得物料I；3）将磺化酚醛树脂、氟硅树脂、马林酸树脂、801胶粉、石脑油、氢化蓖麻油置于反应釜中，在55℃温度条件下，以600r/min的速度搅拌2小时，得到物料II；4）将二乙二醇丁醚和巴西棕榈蜡加入物料II中，控制体系温度为90℃，搅拌混合28min，冷却至室温，继续加入上述物料I，混合搅拌均匀，得到物料III；5）将腰果壳油和双十八烷基甲基叔胺加入到物料III中，先在160℃条件下混炼20分钟，然后加入乙酸乙酯、6-甲氧基-2-萘甲醛、乙酸钠和三氯化磷，然后在140℃条件下继续混炼2小时，真空脱泡，即得。实施例3一种高性能纳米导电胶，由以下重量份的原料制备而得：磺化酚醛树脂40份、氟硅树脂15份、马林酸树脂7份、氯氧化铋3份、纳米银粉0.3份、纳米二氧化钌1.6份、纳米二氧化锌2.6份、纳米铟粉1.8份、6-甲氧基-2-萘甲醛1.4份、三氯化磷3.2份、2-氰基苯硼酸2.5份、腰果壳油6份、双十八烷基甲基叔胺3.4份、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷2.6份、氢氧化钙0.8份、二乙二醇丁醚2.5份、辛酸铋8.5份、石脑油1.8份、801胶粉0.8份、巴西棕榈蜡1.8份、烯丙基聚乙二醇2.2份、硅酸铝镁0.9份、氢化蓖麻油2.5份、乙酸钠1.4份、乙酸乙酯19份。所述高性能纳米导电胶的制备方法，包括以下制备步骤：1）按照上述重量份称重原料；2）将氯氧化铋、纳米银粉、纳米二氧化钌、纳米二氧化锌、纳米铟粉、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、氢氧化钙、硅酸铝镁、2-氰基苯硼酸、辛酸铋和烯丙基聚乙二醇置于三辊研磨机上研磨20分钟，干燥后即得物料I；3）将磺化酚醛树脂、氟硅树脂、马林酸树脂、801胶粉、石脑油、氢化蓖麻油置于反应釜中，在50℃温度条件下，以500r/min的速度搅拌2小时，得到物料II；4）将二乙二醇丁醚和巴西棕榈蜡加入物料II中，控制体系温度为85℃，搅拌混合20-40min，冷却至室温，继续加入上述物料I，混合搅拌均匀，得到物料III；5）将腰果壳油和双十八烷基甲基叔胺加入到物料III中，先在170℃条件下混炼20分钟，然后加入乙酸乙酯、6-甲氧基-2-萘甲醛、乙酸钠和三氯化磷，然后在140℃条件下继续混炼2小时，真空脱泡，即得。实施例4一种高性能纳米导电胶，由以下重量份的原料制备而得：磺化酚醛树脂44份、氟硅树脂18份、马林酸树脂11份、氯氧化铋6份、纳米银粉0.7份、纳米二氧化钌2.2份、纳米二氧化锌3.5份、纳米铟粉3份、6-甲氧基-2-萘甲醛3.7份、三氯化磷5份、2-氰基苯硼酸4.8份、腰果壳油10份、双十八烷基甲基叔胺6.2份、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷4.3份、氢氧化钙1.3份、二乙二醇丁醚3.6份、辛酸铋12份、石脑油5份、801胶粉2.4份、巴西棕榈蜡2.3份、烯丙基聚乙二醇6份、硅酸铝镁2.1份、氢化蓖麻油3.6份、乙酸钠2.6份、乙酸乙酯23份。所述高性能纳米导电胶的制备方法，包括以下制备步骤：1）按照上述重量份称重原料；2）将氯氧化铋、纳米银粉、纳米二氧化钌、纳米二氧化锌、纳米铟粉、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、氢氧化钙、硅酸铝镁、2-氰基苯硼酸、辛酸铋和烯丙基聚乙二醇置于三辊研磨机上研磨18分钟，干燥后即得物料I；3）将磺化酚醛树脂、氟硅树脂、马林酸树脂、801胶粉、石脑油、氢化蓖麻油置于反应釜中，在55℃温度条件下，以400r/min的速度搅拌1.5小时，得到物料II；4）将二乙二醇丁醚和巴西棕榈蜡加入物料II中，控制体系温度为85℃，搅拌混合26min，冷却至室温，继续加入上述物料I，混合搅拌均匀，得到物料III；5）将腰果壳油和双十八烷基甲基叔胺加入到物料III中，先在140-180℃条件下混炼25分钟，然后加入乙酸乙酯、6-甲氧基-2-萘甲醛、乙酸钠和三氯化磷，然后在140℃条件下继续混炼3小时，真空脱泡，即得。实施例5一种高性能纳米导电胶，由以下重量份的原料制备而得：磺化酚醛树脂43份、氟硅树脂16份、马林酸树脂9份、氯氧化铋4份、纳米银粉0.5份、纳米二氧化钌1.9份、纳米二氧化锌2.8份、纳米铟粉2.3份、6-甲氧基-2-萘甲醛2.5份、三氯化磷4.3份、2-氰基苯硼酸3.6份、腰果壳油7.8份、双十八烷基甲基叔胺5份、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷4份、氢氧化钙1.1份、二乙二醇丁醚2.7份、辛酸铋9份、石脑油2.4份、801胶粉1.3份、巴西棕榈蜡2份、烯丙基聚乙二醇3.6份、硅酸铝镁1.4份、氢化蓖麻油2.8份、乙酸钠2.2份、乙酸乙酯21份。所述高性能纳米导电胶的制备方法，包括以下制备步骤：1）按照上述重量份称重原料；2）将氯氧化铋、纳米银粉、纳米二氧化钌、纳米二氧化锌、纳米铟粉、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、氢氧化钙、硅酸铝镁、2-氰基苯硼酸、辛酸铋和烯丙基聚乙二醇置于三辊研磨机上研磨22分钟，干燥后即得物料I；3）将磺化酚醛树脂、氟硅树脂、马林酸树脂、801胶粉、石脑油、氢化蓖麻油置于反应釜中，在45℃温度条件下，以550r/min的速度搅拌2小时，得到物料II；4）将二乙二醇丁醚和巴西棕榈蜡加入物料II中，控制体系温度为86℃，搅拌混合28min，冷却至室温，继续加入上述物料I，混合搅拌均匀，得到物料III；5）将腰果壳油和双十八烷基甲基叔胺加入到物料III中，先在158℃条件下混炼15分钟，然后加入乙酸乙酯、6-甲氧基-2-萘甲醛、乙酸钠和三氯化磷，然后在130℃条件下继续混炼1.5小时，真空脱泡，即得。对比例1本对比例与实施例1的不同之处在于：不包括纳米二氧化钌、硅酸铝镁和马林酸树脂及其相关步骤。本对比例的组成及其相关步骤同实施例1，在此不再赘述。对比例2本对比例与实施例1的不同之处在于：不包括2-氰基苯硼酸、氯氧化铋和纳米铟粉及其相关步骤。本对比例的组成及其相关步骤同实施例1，在此不再赘述。性能测试将实施例1至5和对比例中的导电胶均匀涂覆于试样表面，先在120℃下保温30min，然后在150℃下保温1.5h后冷却至室温，最后进行如下性能测试，其测试结果见下表所示：实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例1对比例2体积电阻率/Ω•cm1.8×10-46.5×10-44.8×10-42.2×10-49.3×10-56.3×10-32.9×10-3体积电阻率变化率/%（180℃，500h老化测试后）4.85.35.85.64.56.95.4粘结强度/MPa22.324.124.825.126.421.220.8导热系数/W/(m•k)1.161.211.231.281.341.040.97由以上测试结果可知，本发明提供的导电胶的体积电阻率达9.3×10-5Ω•cm~1.8×10-4Ω•cm，在180℃，500h老化性能测试后体积电阻率变化率小于6%以内，导电性能优秀且稳定性好，并且粘结强度达22.3~26.4MPa，导热系数达1.16~1.34W/(m•k)，也显示良好的粘结性能和导热性能，可广泛应用于集成电路、LED、PCB等电子行业的导电连接，具有非常广阔的应用前景。当前第1页1 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