[發(fā)明專利]一種改善導(dǎo)電微球形貌及導(dǎo)電性能的方法

無效

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• 申請日: 2011-06-16
• 公開（公告）號: CN102321879A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張清華;馬躍輝;羅偉強(qiáng);陳大俊
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號: C23C18/20
• 分類號: C23C18/20;C23C18/30;C23C18/31;C08F112/08;C08F120/14
• 代理公司: 上海泰能知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31233
• 代理人: 黃志達(dá);謝文凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于導(dǎo)電微球的制備領(lǐng)域，特別涉及一種改善導(dǎo)電微球形貌及導(dǎo)電性能的方法。

背景技術(shù)

導(dǎo)電粒子是各向異性導(dǎo)電膠膜(ACF)材料中的核心部分，根據(jù)ACF用導(dǎo)電粒子的性能要求，有機(jī)/無機(jī)核殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合微球是其主要研究對象，其與純金屬微球相比，可以降低微球的密度、成本，又可以使其形狀比較規(guī)整。中國專利申請2007100203223.7和200580024285.1中的導(dǎo)電顆粒都由單分散樹脂球形粒子作為基體，在其表面附著金屬鎳層后再附著銀層，使其具有導(dǎo)電能力。

化學(xué)鍍法是制備ACF用導(dǎo)電粒子最為常用的一種方法，該方法得到的鍍層相對比較均勻、連續(xù)。目前比較常見的導(dǎo)電復(fù)合微球表面的金屬層有鎳、銀、銅等。其制備過程大多都是采用將聚合物微球粗化、敏化、活化后再進(jìn)行化學(xué)液相沉積得到。這種制備方法比較簡單、可以大批量生產(chǎn)。但使用現(xiàn)有的化學(xué)鍍法制備的導(dǎo)電微球表面往往會出現(xiàn)晶胞粗大、鍍層脫落等問題，這直接會影響到導(dǎo)電微球的導(dǎo)電性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種改善導(dǎo)電微球形貌及導(dǎo)電性能的方法，該方法的制備方法簡單，操作便宜，無新設(shè)備要求，可大規(guī)模生產(chǎn)；所制備的聚合物導(dǎo)電復(fù)合微球表面晶胞明顯細(xì)化，表面更加光滑，導(dǎo)電性能有所提高。

本發(fā)明的一種改善導(dǎo)電微球形貌及導(dǎo)電性能的方法，包括：

(1)將單體、分散劑、引發(fā)劑和溶劑加入反應(yīng)容器中得混合物，攪拌均勻后，氮氣保護(hù)，在50-80℃下聚合反應(yīng)12-24h，離心、醇洗、真空烘干，得到聚合物微球；

(2)將上述的聚合物微球分散在20-80℃的強(qiáng)酸中，在超聲環(huán)境或攪拌下處理10-90分鐘，然后水洗至中性，再加入到帶正電的聚電解質(zhì)水溶液中進(jìn)行表面改性，最后離心、水洗；

(3)將經(jīng)步驟(2)處理得到的微球分散在表面帶負(fù)電的鈀溶膠中，反應(yīng)溫度為20-50℃，在超聲環(huán)境或攪拌下處理10-90分鐘，然后離心、水洗；

(4)將經(jīng)步驟(3)處理得到的微球超聲分散在含有稀土化合物的化學(xué)鍍液中，在0-60℃超聲或攪拌下反應(yīng)10-120分鐘，最后水洗，烘干即得。

步驟(1)中所述的單體為苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯；分散劑為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇或聚丙烯酸；引發(fā)劑為偶氮二異丁腈或過氧化苯甲酰；溶劑為乙醇、甲醇、異丙醇、水中的一種或幾種的混合物。

步驟(1)只所述的單體占混合物質(zhì)量的10-40％，分散劑占單體質(zhì)量的5-20％、引發(fā)劑占單體質(zhì)量的1-5％，溶劑占混合物質(zhì)量的50-89.4％。

步驟(2)中所述的強(qiáng)酸為濃硫酸、發(fā)煙硫酸或氯磺酸。

步驟(2)中所述的聚電解質(zhì)為聚烯丙基氯化銨或聚乙亞胺，所述的聚電解質(zhì)水溶液中聚電解質(zhì)的濃度為0.005-0.05mol/L。

步驟(3)中所述的鈀溶膠的配制是以氯化鈀為鈀源，聚乙烯吡咯烷酮為保護(hù)劑，還原劑為抗壞血酸或硼氫化鈉，其中氯化鈀、保護(hù)劑、還原劑與水的比例為0.03-0.08mol∶0.05-0.2g∶0.01-0.1mol∶100mL。

步驟(4)中所述的稀土化合物為鑭、鈰或釔的硫酸鹽、硝酸鹽或氯化物中的一種或兩種以上復(fù)合。

步驟(4)中所述的稀土化合物在化學(xué)鍍液中的濃度為0.01-0.2g/L。

步驟(4)中所述的化學(xué)鍍液由主鹽、絡(luò)合劑、還原劑、表面活性劑組成；其中主鹽為硫酸鎳、硫酸銅或硝酸銀，濃度為10-30g/L；絡(luò)合劑為氯化銨、檸檬酸鈉、醋酸鈉、乙二胺、EDTA、酒石酸鉀鈉、氨中的一種或幾種復(fù)合，濃度為30-70g/L；還原劑為硼氫化鈉、次亞磷酸鈉、甲醛、葡萄糖中的一種，濃度為10-20g/L；表面活性劑為聚乙二醇、十六烷基三甲基溴化銨中的一種或兩種復(fù)合，濃度為1-20g/L。

本發(fā)明解決了現(xiàn)有化學(xué)鍍法制備的導(dǎo)電復(fù)合微球表面往往會出現(xiàn)的晶胞粗大、鍍層脫落等問題，構(gòu)建新的化學(xué)鍍法。

本發(fā)明在鍍液中加入稀土元素鑭、鈰或釔，利用其對鍍液進(jìn)行改性，提高鍍液穩(wěn)定性，并改善導(dǎo)電復(fù)合微球的形貌及其導(dǎo)電性能。