一种耐高温导电胶及其制备方法与流程

本发明涉及导电胶领域，具体为一种耐高温导电胶及其制备方法。

背景技术：

1、导电胶是一种在固化或干燥后同时具有导电性和粘接性的材料，它可以将多种导电材料粘接在一起形成导电通路，因此在电子信息、太阳能电池等领域都有着广阔的应用前景，而现有的导电胶在高温下的粘接性能不够理想，导电性能也不够稳定。

2、中国专利cn111925744b公开了一种抗硫化、高导热、耐高温导电金胶，其主要成份为聚氨酯改性环氧丙烯酸酯、环氧树脂、环氧丙烯酸稀释剂、耐高温树脂、环氧固化剂、丙烯酸固化剂、改性片状金粉、粘结剂，通过聚氨酯改性环氧丙烯酸酯来提供胶粘剂的柔韧性、耐高温树脂提高体系的耐热性、丙烯酸环氧双固化体系来保证粘接性和对无机填料的结合性、金粉提供抗硫化性，但是金粉的价格较贵且使用量大，因此导电胶的价格相对高昂，且该导电胶在高温下的粘接性能下降较为明显；且现有技术的导电胶在高温下导电性能的也有所降低。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种耐高温导电胶及其制备方法，解决了导电胶粘剂在高温下粘接性能下降明显的问题，同时提高了导电胶在高温下的导电性能。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种耐高温导电胶及其制备方法，包括以下步骤：

3、步骤(1)、在第一设定温度下，将丙酮、水、4,4’-二氨基苯砜混合，分别同时滴加三聚氰氯溶液、氢氧化钠水溶液，滴加完毕后，在第一设定温度下保温反应，反应后，升温至第二设定温度，分别同时滴加间乙酰氨基苯胺溶液、氢氧化钠水溶液，滴加完毕后，在第二设定温度下保温反应，反应后，升温至第三设定温度，滴加氢氧化钠水溶液，滴加完毕后，在第三设定温度下保温反应，反应后，分离纯化，干燥，得到三取代三嗪；

4、步骤(2)、将三取代三嗪、盐酸水溶液、乙醇混合，搅拌升温至设定温度，在设定温度下保温反应，反应后，分离纯化，干燥，得到脱乙酰基三取代三嗪；

5、步骤(3)、将马来酸酐、丙酮、甲苯混合，滴加脱乙酰基三取代三嗪溶液，滴加完毕后，反应，反应后，加入乙酸酐、乙酸锌，升温至设定温度继续反应，反应后，分离纯化，干燥，得到三嗪基马来酰亚胺；

6、步骤(4)、将三嗪基马来酰亚胺、环氧树脂、n,n-二甲基甲酰胺、丙酮混合，加入银粉，搅拌，加入2-甲基烯丙基胺，继续搅拌，反应，反应后，冷却，得到耐高温导电胶。

7、优选地，所述步骤(1)中：第一设定温度为0-4℃；第二设定温度为40-50℃，第三设定温度为80-90℃，第一设定温度下的反应时间为2-3h，第二设定温度下的反应时间为1.5-2h，第三设定温度下的反应时间为1.5-2.5h。

8、优选地，三聚氰氯溶液、间乙酰氨基苯胺溶液的滴加时长为2h，氢氧化钠水溶液分三次滴加，每次滴加的时长为2h，干燥的条件为：在80-90℃温度下干燥2-3h。

9、优选地，所述步骤(1)中：丙酮、水、4,4’-二氨基苯砜的质量比为(520-560):(400-430):(250-260)，三聚氰氯溶液是由三聚氰氯和丙酮配制而成，三聚氰氯、丙酮的质量比为(370-400):(500-600)，间乙酰氨基苯胺溶液是由间乙酰氨基苯胺和丙酮配制而成，间乙酰氨基苯胺、丙酮的质量比为(600-650):(800-900)，4,4’-二氨基苯砜、三聚氰氯、间乙酰氨基苯胺与三次共加入的氢氧化钠水溶液的质量比为(250-260):(370-400):(600-650):(1200-1260)，三次分别加入的氢氧化钠水溶液的质量比为(400-420):(400-420):(400-420)，氢氧化钠水溶液包括20wt％氢氧化钠水溶液。

10、优选地，所述步骤(1)中的分离纯化包括：反应后，向反应后的混合物中加入0℃的去离子水，析出沉淀，过滤，用乙醇洗涤。

11、优选地，所述步骤(2)中：三取代三嗪、盐酸水溶液、乙醇的质量比为100:(240-300):(120-150)，设定温度为80-90℃，反应时间为6-8h，盐酸水溶液包括5mol/l盐酸水溶液

12、优选地，所述步骤(3)中：所述步骤(3)中：马来酸酐、丙酮、甲苯的质量比为400:150:500，脱乙酰基三取代三嗪溶液是由脱乙酰基三取代三嗪和n,n-二甲基甲酰胺配制而成，脱乙酰基三取代三嗪、n,n-二甲基甲酰胺的质量比为(800-820):(800-850)，马来酸酐、脱乙酰基三取代三嗪、乙酸酐、乙酸锌的质量比为400:(800-820):800:(65-80)。

13、优选地所述步骤(3)中：反应条件为：在室温下反应3h，设定温度为120-130℃，继续反应的时间为4-6h，分离纯化包括：旋蒸除去溶剂，得到反应产物，向反应产物中加入去离子水，析出沉淀，过滤，水洗至滤液呈中性。

14、优选地，所述步骤(4)中：搅拌的条件为：室温下、300r/min的搅拌速度下搅拌15min，继续搅拌的条件为：室温下、300r/min的搅拌速度下搅拌20-30min，反应的条件为：80-90℃温度下反应3-4h。

15、优选地，所述步骤(4)中：三嗪基马来酰亚胺、环氧树脂、n.n-二甲基甲酰胺、丙酮、银粉、2-甲基烯丙基胺的质量比为(32-36):(48-52):30:30:(80-115):3。

16、本发明还公开了一种采用上述的耐高温导电胶的制备方法制备得到的耐高温导电胶。

17、优选地，所述耐高温导电胶的固化的条件为：在150℃固化2h，再在180℃固化2h。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

19、1、本方案以三聚氰氯为母体，先后与4,4’-二氨基苯砜、4’-氨基乙酰苯胺反应，将三个氯取代完全，再脱除4’-氨基乙酰苯胺的乙酰基，重新生成氨基，利用氨基与马来酸酐反应，得到三嗪基马来酰亚胺；三嗪基马来酰亚胺是树枝状的大分子，其分子结构中含有三嗪环、苯环、马来酰亚胺环等刚性结构，虽然其耐热性能优异，但是无法作为胶粘剂使用，因此将其作为改性剂与环氧树脂复配使用，制得的胶粘剂具有较好的耐热性的同时还具有较好的粘接性能；三嗪基马来酰亚胺分子中还含有极性相对较大的砜基、仲氨基，改善了其溶解性能，防止体系因粘度过大导致银粉在体系中难以润湿分散，从而提高导电胶的导电性能。

20、2、2-甲基烯丙基胺既有氨基，又有烯丙基，将其作为交联固化剂，氨基可以和环氧树脂反应，烯丙基可以和马来酰亚胺反应，一方面保证了体系的交联密度，另一方面也保证了三嗪基马来酰亚胺与环氧树脂的相容性；而三嗪基马来酰亚胺与烯丙基在130℃的温度反应只能形成预聚物，而在200℃以上时可以进一步反应固化，保证了导电胶在高温下的交联密度，防止因为在高温下环氧树脂发生断链分解使得导电胶中的银粉发生团聚影响导电性能。

技术特征：

1.一种耐高温导电胶的制备方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种耐高温导电胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中：第一设定温度下的反应时间为2-3h，第二设定温度下的反应时间为1.5-2h，第三设定温度下的反应时间为1.5-2.5h。

3.根据权利要求1所述的一种耐高温导电胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中：丙酮、水、4,4’-二氨基苯砜的质量比为(520-560):(400-430):(250-260)，三聚氰氯溶液是由三聚氰氯和丙酮配制而成，三聚氰氯、丙酮的质量比为(370-400):(500-600)，间乙酰氨基苯胺溶液是由间乙酰氨基苯胺和丙酮配制而成，间乙酰氨基苯胺、丙酮的质量比为(600-650):(800-900)，4,4’-二氨基苯砜、三聚氰氯、间乙酰氨基苯胺与三次共加入的氢氧化钠水溶液的质量比为(250-260):(370-400):(600-650):(1200-1260)，三次分别加入的氢氧化钠水溶液的质量比为(400-420):(400-420):(400-420)，氢氧化钠水溶液包括20wt％氢氧化钠水溶液。

4.根据权利要求1所述的一种耐高温导电胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的分离纯化包括：反应后，向反应后的混合物中加入0℃的去离子水，析出沉淀，过滤，用乙醇洗涤。

5.根据权利要求1所述的一种耐高温导电胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中：三取代三嗪、盐酸水溶液、乙醇的质量比为100:(240-300):(120-150)，反应时间为6-8h，盐酸水溶液包括5mol/l盐酸水溶液。

6.根据权利要求1所述的一种耐高温导电胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中：马来酸酐、丙酮、甲苯的质量比为400:150:500，脱乙酰基三取代三嗪溶液是由脱乙酰基三取代三嗪和n,n-二甲基甲酰胺配制而成，脱乙酰基三取代三嗪、n,n-二甲基甲酰胺的质量比为(800-820):(800-850)，马来酸酐、脱乙酰基三取代三嗪、乙酸酐、乙酸锌的质量比为400:(800-820):800:(65-80)。

7.根据权利要求1所述的一种耐高温导电胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中：反应条件为：在室温下反应3h，继续反应的时间为4-6h，分离纯化包括：旋蒸除去溶剂，得到反应产物，向反应产物中加入去离子水，析出沉淀，过滤，水洗至滤液呈中性。

8.根据权利要求1所述的一种耐高温导电胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中：搅拌的条件为：室温下、300r/min的搅拌速度下搅拌15min，继续搅拌的条件为：室温下、300r/min的搅拌速度下搅拌20-30min，反应的条件为：80-90℃温度下反应3-4h。

9.根据权利要求1所述的一种耐高温导电胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中：三嗪基马来酰亚胺、环氧树脂、n.n-二甲基甲酰胺、丙酮、银粉、2-甲基烯丙基胺的质量比为(32-36):(48-52):30:30:(80-115):3。

10.一种采用权利要求1-9任一项所述的耐高温导电胶的制备方法制备得到的耐高温导电胶。

技术总结
本发明涉及导电胶领域，具体为一种耐高温导电胶及其制备方法。所述耐高温导电胶的制备方法，包括以下步骤：三聚氰氯先后与4,4’‑二氨基苯砜、间乙酰氨基苯胺反应，得到三取代三嗪，再脱除乙酰基，得到脱乙酰基三取代三嗪，将脱乙酰基三取代三嗪与马来酸酐反应，制备三嗪基马来酰亚胺，将三嗪基马来酰亚胺、环氧树脂、2‑甲基烯丙基胺、N,N‑二甲基甲酰胺、丙酮、银粉混合，反应，得到耐高温导电胶。本发明制得的耐高温导电胶导电性能良好，耐高温性能优异，在260℃的高温下放置20h，仍具有良好的导电性能和粘接性能。

技术研发人员：徐峥,吴波,曹亮
受保护的技术使用者：江苏特丽亮新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15