本发明涉及一种导电胶的制备方法，具体涉及一种双组份快速低温固化导电胶。本发明制备的双组份低温固化导电胶适用于LED芯片的封装，柔性电容器电极的粘接，制备电磁屏蔽涂层。
背景技术：
超细铜粉拥有较高的导电、导热率，普遍用来做导电、导热材料，制备的导电浆料较多用在封袋、连接方面，微电子元件微型化也离不开超细铜粉。在化学纤维生产制作工序中加入铜、镍、银等金属能合成导电纤维，然后制备具有防电辐射功能的纤维制品，同时也可与橡胶或者是塑料合成新型导电或导热复合材料。铜具有价格低廉的优点，但存在容易氧化的问题。同时，由于超细颗粒本身具有比表面积大的特性，导致了颗粒在制备、存储、运输等过程中容易形成团聚体。由于氧化物和团聚体的存在，大大降低了纳米制品的稳定性，削弱了导电填料的导电、传热效果。银粉体由于高导电率，因此在导电胶中应用广泛。但是，银在潮湿空气中容易产生电迁移影响整体的导电性能。
为了提高超细铜粉的稳定性，可通过使用对其表面进行改性，以获得优异性能的纳米铜粉。目前铜粉的表面抗氧化方法已有报道，专利CN201210304705.3报道了一种在铜粉表面包覆银粉的抗氧化处理方法，但此方法制备导电胶的中添加银盐，容易引入影响导电胶稳定性的因素。
双组份低温导电胶具有储存时间长、操作方便、低毒等显著的优点，适用于柔性基板和不耐高温的基本中线路的粘接。由于银的高导电性、抗氧化性能好，目前研究多集中于银导电胶的制备，杨小峰在“中国粘结剂”发表以聚酰胺为固化剂制备的双组份导电胶中填料采用银粉，其导电性好，但价格高。
技术实现要素：
本发明的目的之一是提供一种双组份快速低温固化导电胶；
本发明的目的之二是提供上述双组份快速低温固化导电胶的制备方法；
本发明的目的之三是提供将上述双组份快速低温固化导电胶涂覆于基板上低温固化后形成导体。
实现本发明目的的技术解决方案是：
一种双组份快速低温固化导电胶，按质量份数计包括以下组分：
导电胶组份A：包括镀银铜粉180～200份，环氧树脂100份，非活性稀释剂10～15份；
导电胶组份B：包括镀银铜粉180～200份、活性稀释剂10～15份、固化剂20～30份、促进剂10～20份、流平剂或消泡剂5份。
进一步地，所述环氧树脂为凤凰牌环氧树脂E51；非活性稀释剂为丙酮、苯乙烯、甲苯；
活性稀释剂为1,4-丁二醇二缩水甘油醚；固化剂为二甲基苯胺、甲基四氢邻苯二甲酸酐、乙二胺的一种或几种；促进剂为三乙醇胺；流平剂为邻苯二甲酸二丁酯。
优选方案：
一种双组份快速低温固化导电胶，按质量份数计包括以下组分：
导电胶组份A：包括镀银铜粉200份，环氧树脂100份，甲苯15份；
导电胶组份B：包括镀银铜粉180份、1,4-丁二醇二缩水甘油醚15份、甲基四氢邻苯二甲酸酐30份、三乙醇胺10份、邻苯二甲酸二丁酯5份。
进一步地，所述镀银铜粉为三次镀银铜粉，其制备包括以下步骤：
(1)先将铜粉、次亚磷酸钠、聚乙烯吡咯烷酮加入去离子水中，配制成含有铜基材的还原液A，加入氨水调节其pH值；
(2)然后将硝酸银、乙二胺四乙酸二钠加入去离子水中配制成氧化液B；
再将氧化液B缓慢加入还原液A中，升温至50℃，反应20min后，用离心机分离出一次镀银铜粉；以一次镀银铜粉为基材重复以上镀银步骤两次，制备出三次镀银铜粉，并经过洗涤、离心分离后的镀银铜粉经真空干燥后存储、备用。
进一步地，所述铜粉选用超细铜粉，直径为80nm，是通过直流电弧等离子法制备法而得。
更进一步地，所述超细铜粉在使用之前先以稀硫酸超声处理去除表面氧化物，去离子水清洗表面的酸后将铜粉真空干燥。
进一步地，步骤(1)所述次亚磷酸钠浓度为1.2～20.6g/L；聚乙烯吡咯烷酮的含量为铜粉质量的10～30％。
进一步地，步骤(2)所述硝酸银浓度为1.2～20.6g/L。
上述双组份快速低温固化导电胶的制备方法，是将镀银铜粉一部分加入环氧树脂中，同时添加非活性稀释剂制备出导电胶组份A；另一部分镀银铜粉加入活性稀释剂、固化剂、促进剂、流平剂或消泡剂制备出导电胶组份B；经高速机械搅拌后分开存储，使用时将A、B组分混合均匀涂覆于基板，低温加热快速固化。
一种涂覆了上述双组份快速低温固化导电胶的导体，将导电胶组份A和导电胶组份B组分按1:1的比例混合搅拌后涂覆在载玻片上，形成厚度为0.2mm，直径25mm的导电层，置于鼓风干燥箱中加热到150℃～200℃固化30min后得到导体。
一种涂覆了上述双组份快速低温固化导电胶的导体，将导电胶组份A和导电胶组份B组分按1:1的比例混合搅拌后涂覆于两片不锈钢金属片搭接面上，金属片长100mm，宽25mm，厚度为2mm，搭接面长12.5mm，置于鼓风干燥箱中加热到150℃～200℃固化30min后得到导体。
本发明相比于现有技术的突出创造效果是：
1、本发明对铜粉进行三次镀银，特别是选取80nm的球形铜粉镀银后为研究对象，经三次镀银后包覆效果更好，实现铜粉表面镀银层更加致密。同时，镀银液相反应过程中加入表面分散剂，也使得表面镀银的铜粉在树脂基体中有很好的浸润性和抗氧化性。
2、存储期长的单组份导电胶存在固化温度高、固化时间长的缺点，限制其应用于不耐高温的基板。本发明双组分导电胶的存储期长，使用时将A、B组分混合均匀涂覆于基板，低温加热快速固化。系统研究固化剂种类和含量、稀释剂种类和含量对导电胶性能的影响。本方发明采用活性稀释剂(1,4-丁二醇二缩水甘油醚)与非活性稀释剂(甲苯或丙酮)复配，提高导电性的同时提高了粘结强度。固化剂与促进剂的合理加入量调节了导电胶的固化时间及导电性。
3、本发明创造性的对铜粉三次镀银，制备出高致密性银层的铜粉。将此镀银铜粉应用于导电胶，制备出高导电性且具有良好的机械强度。
4、采用本发明提供的方法，可以制备低温固化双组份导电胶。工艺流程简单，储存期长，无需真空除气泡是一种经济效益高的导电胶。
附图说明
图1是本发明实施例4制得的双组份快速低温固化导电胶的扫描电镜图。
具体实施方式
下面通过优选实施例对本发明作进一步说明，但是本发明不仅限于这些例子。
本发明所述的原料为直流电弧等离子法制备的超细铜粉，纯度为99.9％；无水乙醇为工业级，纯度﹥99％；次亚磷酸钠为分析纯，生产厂家为上海凌峰化学试剂有限公司；铜粉为球形，平均粒径为80nm，纯度为99.9％，生产厂家为江苏昆山密友集团；氨水为分析纯，生产厂家为国药集团化学试剂有限公司；硫酸、硝酸银、三乙醇胺、丙酮、甲苯和EDTA-2Na为分析纯，生产厂家为国药集团化学试剂有限公司；环氧树脂、二甲基苯胺、甲基四氢邻苯二甲酸酐、双官能团活性稀释剂(1,4-丁二醇二缩水甘油醚)、消泡剂购买于济南晴天化工科技有限公司。
实施例1(三次镀银铜粉的制备)：
将直流电弧等离子法制备的超细铜粉为原料，先以5％稀硫酸超声处理去除表面氧化物，去离子水清洗表面的酸后将铜粉真空干燥。将20g铜粉、10.3g次亚磷酸钠、1gPVP加入500mL的去离子水中，配制成含有铜基材的还原液，加入氨水调节其pH值稳定在11；将17g硝酸银、0.5gEDTA-2Na加入500mL去离子水中配制成氧化液；将氧化液缓慢加入还原液中，升温至50℃，反应20min后，用离心机分离出一次镀银铜粉；以一次镀银铜粉为基材重复以上镀银步骤两次，制备出三次镀银铜粉，用去离子水清洗三次，无水乙醇清洗一次，离心分离后的镀银铜粉60℃真空干燥，得到的镀银铜粉。
本发明对铜粉进行三次镀银，特别是选取80nm的球形铜粉镀银后为研究对象，经三次镀银后包覆效果更好，实现铜粉表面镀银层更加致密。同时，镀银液相反应过程中加入表面分散剂，也使得表面镀银的铜粉在树脂基体中有很好的浸润性和抗氧化性。
实施例2：
称取由实施例1制备的镀银铜粉200份，环氧树脂100份，甲苯15份，高速机械搅拌10min，制备出导电胶组份A；
称取由实施例1制备的镀银铜粉180份，1,4-丁二醇二缩水甘油醚10份，二甲基苯胺20份，三乙醇胺20份，消泡剂5份，高速机械搅拌10min，制备出导电胶组份B。
将组份A和组份B混合拌10min后将导电胶涂敷于两片不锈钢金属片搭接面上，金属片长100mm，宽25mm，厚度为2mm，搭接面长12.5mm。置于鼓风干燥箱中加热到150℃固化30min后得到导体，测得电阻率为5.8×10-4Ω·cm，剪切强度为6Mpa。
实施例3：
称取由实施例1制备的镀银铜粉180份，环氧树脂100份，丙酮10份，高速机械搅拌10min，制备出导电胶组份A；
称取由实施例1制备的镀银铜粉200份，1,4-丁二醇二缩水甘油醚10份，甲基四氢邻苯二甲酸酐20份，三乙醇胺20份，消泡剂5份，高速机械搅拌10min，制备出导电胶组份B。
将组份A和组份B混合拌10min后将导电胶涂覆在载玻片上，形成厚度为0.2mm，直径25mm的导电层。置于鼓风干燥箱中加热到150℃固化30min后得到导体，测得电阻率为3.5×10-3Ω·cm，剪切强度为13Mpa。
实施例4：
称取由实施例1制备的镀银铜粉200份，环氧树脂100份，甲苯15份，高速机械搅拌10min，制备出导电胶组份A；
称取由实施例1制备的镀银铜粉180份，1,4-丁二醇二缩水甘油醚15份，甲基四氢邻苯二甲酸酐30份，三乙醇胺10份，邻苯二甲酸二丁酯5份，高速机械搅拌10min，制备出导电胶组份B。
将组份A和组份B混合拌10min后将导电胶涂覆在载玻片上，形成厚度为0.2mm，直径25mm的导电层。置于鼓风干燥箱中加热到150℃固化30min后得到导体，测得电阻率为2.1×10-4Ω·cm，剪切强度为8Mpa。
图1表明，实施例4制备的双组份快速低温固化导电胶的导电相能接触良好，能够形成良好的导电链，且导电胶的空隙率低。此低温固化镀银铜粉导电胶的电阻率较低，表明其导电性能优异，与市售银导电胶的导电性接近。较高的抗剪切强度表面此导电胶具有良好的机械强度和抗冲击性能。