本发明涉及导电胶技术领域，具体涉及一种柔性粘接导电胶及其制备方法。
背景技术：
在传统微电子工业中，都是采用共熔焊锡的工艺将电子元件焊接到衬底上，然而共熔焊锡所用的焊料含有铅，不符合环保要求，而且焊接需要高温使合金熔融，这就要求使用造价昂贵的热稳定衬底。导电胶作为传统Sn/Pb焊料的替代产品，具有固化温度低，适合高密度、窄间距的连接，以及很好的环保性能，可与不同材质的基板粘接，粘接设备简单且成本低等优点，因此得到了广泛的应用。
一般说来，导电胶由树脂载体和导电填料组成。大多数载体以环氧树脂居多，环氧树脂具有良好的物理、化学性能，它对金属和非金属材料的表面都具有优异的粘接强度，介电性能良好，制品尺寸稳定性好，硬度高，对碱及大部分溶剂稳定。另外，常用的填料有金、银、铜、铝、镍、石墨等，银具有很好的导电性，化学稳定性较好，所以银比较合适作为导电填料，目前市场上的导电胶也多以银为主。
近年来，随着人们对电子产品提出了新的柔性需求，柔性电子产品得到了迅猛发展，人们希望电子产品可以更多地柔性化，比如柔性触摸显示屏、柔性共性天线、薄膜晶体管、传感器阵列、薄膜太阳能电池阵列、柔性能量储存设备等，电子产品可以弯折卷曲或者卷起来，方便携带及使用。电子产品的柔性化对导电连接材料提出了柔性的要求，以传统的环氧树脂为基体的导电胶虽然有很多优点，但是其柔韧性不够好，容易开裂，更不能弯折卷曲，无法满足柔性电子产品对柔性导电粘接的需求。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明目的在于提供一种柔性粘接导电胶及其制备方法，以提高导电胶的粘接性，并且可以使导电胶常温放置稳定，加热时130℃烘烤即可发生反应固化；可以广泛应用于新型消费电子产品，包括柔性触摸显示屏、大尺寸柔性屏的拼接、曲面屏封装和薄膜电池等。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：
第一方面，本发明提供了一种柔性粘接导电胶，原料组分按重量份计，包括：柔性聚酯树脂9～10份、环氧树脂2.5～3.0份、丙烯酸树脂1.3～1.5份、封闭型固化剂0.15～0.25份、潜伏型阳离子固化剂0.2～0.4份、硅烷偶联剂0.8～1.2份、有机溶剂14～15份和银粉60～80份。
环氧树脂选自脂环族环氧树脂和氢化环氧树脂中的一种或多种；丙烯酸树脂选自压敏性丙烯酸树脂、环氧改性丙烯酸树脂、聚酯改性丙烯酸树脂和聚氨酯改性丙烯酸树脂中的一种或多种；封闭型固化剂选自基于六亚甲基二异氰酸酯封闭固化剂、丁酮肟封闭脂肪族多异氰酸酯和苯酚封闭甲苯二异氰酸酯中的一种或多种；潜伏型阳离子固化剂选自六氟锑酸盐、六氟磷酸盐和三氟化硼-氨络合物中的一种或多种；硅烷偶联剂选自环氧基硅烷偶联剂、乙烯基硅烷偶联剂、硫基硅烷偶联剂和巯基硅烷偶联剂中的一种或多种；有机溶剂选自二乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、己二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、DBE和异佛尔酮中的一种或多种。
优选地，银粉包括大片径银粉和小片径银粉，大片径银粉的粒径为6～12μm，小片径银粉的粒径为0.5～3μm；大片径银粉和小片径银粉的质量比为9:1。
优选地，柔性聚酯树脂为柔性非结晶型聚酯树脂，Tg为20～30℃，数均分子量为10000～30000。
优选地，丙烯酸树脂的Tg为-20℃～20℃，数均分子量为3000～15000。
优选地，柔性粘接导电胶的原料组分按重量份计，包括：柔性聚酯树脂9.8份、脂环族环氧树脂2.8份、压敏性丙烯酸树脂1.4份、基于六亚甲基二异氰酸酯封闭固化剂0.2份、六氟锑酸盐0.3份、环氧基硅烷偶联剂1.0份、二乙二醇丁醚醋酸酯14.5份、粒径为6～12μm的大片径银粉63份、粒径为0.5～3μm的小片径银粉7份。需要说明的是，选用柔性非结晶性饱和聚酯树脂作为主体树脂，其中Tg低于室温(-20～20℃)，数均分子量为10000～30000，可以使导电胶有良好的耐弯折性和对柔性基材的粘接性。掺入氢化环氧树脂或脂环族环氧树脂，可以在保证不影响导电胶柔韧性的基础上提高对金属、非金属基材的粘接力。掺入少量具有压敏性的丙烯酸树脂，可进一步提高导电胶的粘接性。选用解封温度为100～110℃的封闭型异氰酸酯固化剂固化聚酯和丙烯酸树脂，包括丁酮肟封闭脂肪族多异氰酸酯、苯酚封闭甲苯二异氰酸酯、基于六亚甲基二异氰酸酯封闭固化剂等；选用引发温度为80～100℃的潜伏型阳离子固化剂固化环氧树脂，包括六氟磷酸盐、六氟锑酸盐、三氟化硼-氨络合物，该类固化剂室温稳定性好，热引发反应温度低，可以使导电胶室温放置稳定，加热130℃即可固化。选用大、小粒径片状银粉搭配，片状银粉的有效搭接面积大，以得到堆积致密的导电胶，有利于弯折拉伸处的导电连接。
第二方面，本发明提供了柔性粘接导电胶的制备方法，包括步骤：S1：将柔性聚酯树脂和有机溶剂以1:1的质量比混合后分散均匀，得到分散体；S2：在分散体中依次加入环氧树脂、丙烯酸树脂、封闭固化剂、潜伏型阳离子固化剂、硅烷偶联剂和剩余的有机溶剂，搅拌均匀，得到导电胶前驱体；S3：在导电胶前驱体中加入银粉，分散均匀；S4：将步骤S3得到的混合物过滤，得到导电胶；S5：将导电胶进行离心脱泡，得到柔性粘接导电胶。
优选地，步骤S1中，分散是进行加热搅拌分散，加热的温度为80℃，搅拌的时间为4～6h。
优选地，步骤S3中，分散均匀是采用行星搅拌脱泡机高速搅拌3～5遍。
优选地，步骤S4中，过滤是采用100～200目不锈钢网过滤。
本发明提供的技术方案，具有如下的有益效果：(1)本发明提供的柔性粘接导电胶，可满足新型消费电子产品的柔性应用，如柔性触摸显示屏、大尺寸柔性屏的拼接、曲面屏封装、薄膜电池等应用领域；(2)本发明提供的柔性粘接导电胶是一种室温稳定导电胶，在室温下工作时间长，可以减少使用的浪费，不需要超低温保存，存放条件宽松；(3)本发明提供的柔性粘接导电胶是单组份导电胶，可直接蘸胶、点胶或涂布在粘接处，使用方便；(4)本发明提供的柔性粘接导电胶固化温度较环氧导电胶低，可以节约固化的烘烤能源。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，数据为三次重复实验的平均值或平均值±标准差。
实施例一
本实施例提供一种柔性粘接导电胶，原料组分按重量份计，包括：柔性非结晶型聚酯树脂9.8份、脂环族环氧树脂2.8份、压敏性丙烯酸树脂1.4份、基于六亚甲基二异氰酸酯封闭固化剂0.2份、六氟锑酸盐0.3份、环氧基硅烷偶联剂1.0份、二乙二醇丁醚醋酸酯14.5份、粒径为6～12μm的大片径银粉63份、粒径为0.5～3μm的小片径银粉7份。
按上述的原料，采用本发明提供的柔性粘接导电胶的制备方法，制备柔性粘接导电胶：
S1：将柔性聚酯树脂和二乙二醇丁醚醋酸酯以1:1的质量比混合，然后80℃加热搅拌分散5h，使树脂完全分散，得到分散体；
S2：在分散体中依次加入脂环族环氧树脂、压敏性丙烯酸树脂、基于六亚甲基二异氰酸酯封闭固化剂、潜伏型阳离子固化剂六氟锑酸盐、环氧基硅烷偶联剂和剩余的二乙二醇丁醚醋酸酯，双行星搅拌至完全均匀，得到导电胶前驱体；
S3：在导电胶前驱体中加入大粒径片状银粉和小粒径片状银粉，搅拌均匀，使用行星搅拌脱泡机高速搅拌5遍至分散均匀；
S4：将步骤S3得到的混合物采用200目不锈钢网过滤，得到导电胶；
S5：将导电胶进行离心脱泡，得到柔性粘接导电胶。
实施例二
本实施例提供一种柔性粘接导电胶，原料组分按重量份计，包括：柔性非结晶型聚酯树脂9份、脂环族环氧树脂2.5份、压敏性丙烯酸树脂1.3份、基于六亚甲基二异氰酸酯封闭固化剂0.15份、六氟锑酸盐0.2份、环氧基硅烷偶联剂0.8份、二乙二醇丁醚醋酸酯14份、粒径为6～12μm的大片径银粉54份、粒径为0.5～3μm的小片径银粉6份。
按上述的原料，采用本发明提供的柔性粘接导电胶的制备方法，制备柔性粘接导电胶：
S1：将柔性聚酯树脂和二乙二醇丁醚醋酸酯以1:1的质量比混合，然后80℃加热搅拌分散4h，使树脂完全分散，得到分散体；
S2：在分散体中依次加入脂环族环氧树脂、压敏性丙烯酸树脂、基于六亚甲基二异氰酸酯封闭固化剂、潜伏型阳离子固化剂六氟锑酸盐、环氧基硅烷偶联剂和剩余的二乙二醇丁醚醋酸酯，双行星搅拌至完全均匀，得到导电胶前驱体；
S3：在导电胶前驱体中加入大粒径片状银粉和小粒径片状银粉，搅拌均匀，使用行星搅拌脱泡机高速搅拌4遍至分散均匀；
S4：将步骤S3得到的混合物采用200目不锈钢网过滤，得到导电胶；
S5：将导电胶进行离心脱泡，得到柔性粘接导电胶。
实施例三
本实施例提供一种柔性粘接导电胶，原料组分按重量份计，包括：柔性非结晶型聚酯树脂10份、脂环族环氧树脂3.0份、压敏性丙烯酸树脂1.5份、基于六亚甲基二异氰酸酯封闭固化剂0.25份、六氟锑酸盐0.4份、环氧基硅烷偶联剂1.2份、二乙二醇丁醚醋酸酯15份、粒径为6～12μm的大片径银粉72份、粒径为0.5～3μm的小片径银粉8份。
按上述的原料，采用本发明提供的柔性粘接导电胶的制备方法，制备柔性粘接导电胶：
S1：将柔性聚酯树脂和二乙二醇丁醚醋酸酯以1:1的质量比混合，然后80℃加热搅拌分散6h，使树脂完全分散，得到分散体；
S2：在分散体中依次加入脂环族环氧树脂、压敏性丙烯酸树脂、基于六亚甲基二异氰酸酯封闭固化剂、潜伏型阳离子固化剂六氟锑酸盐、环氧基硅烷偶联剂和剩余的二乙二醇丁醚醋酸酯，双行星搅拌至完全均匀，得到导电胶前驱体；
S3：在导电胶前驱体中加入大粒径片状银粉和小粒径片状银粉，搅拌均匀，使用行星搅拌脱泡机高速搅拌3遍至分散均匀；
S4：将步骤S3得到的混合物采用100目不锈钢网过滤，得到导电胶；
S5：将导电胶进行离心脱泡，得到柔性粘接导电胶。
将本发明实施例一至实施例三制备得到的柔性粘接导电胶，通过功能学试验来系统评价其效果。
固化后导电胶的电阻率的测试按照四点探针的方法，导热率的测试按照ASTMD 5470标准来进行。各个实施例的测试结果如表1所示。
表1性能测定
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。在这里示出和描述的所有示例中，除非另有规定，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。