[發(fā)明專利]一種低成本可回收的導(dǎo)電漿料及其制備方法

有效

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• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107578838B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董仕晉;白安洋;汪鴻章;李億東;于洋;劉靜
• 申請（專利權(quán)）人: 北京夢之墨科技有限公司
• 主分類號: H01B1/02
• 分類號: H01B1/02;H01B13/00;H01B5/14
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;王文紅

本發(fā)明提出一種低成本可回收的導(dǎo)電漿料，按重量百分比計(jì)，包括45％～80％液態(tài)金屬導(dǎo)電粘結(jié)劑、12％～50％導(dǎo)電性增強(qiáng)材料、1％～5％分散劑潤濕劑、0.5％～2％偶聯(lián)劑、0.5％～2％附著力促進(jìn)劑；其中所述液態(tài)金屬為熔點(diǎn)在300攝氏度以下的低熔點(diǎn)金屬或合金、或是低熔點(diǎn)金屬納米顆粒與流體分散劑混合形成的導(dǎo)電納米流體。本發(fā)明利用液態(tài)金屬導(dǎo)電粘結(jié)劑替代替代不導(dǎo)電的高分子粘結(jié)劑和溶劑，在少量偶聯(lián)劑和分散潤濕劑協(xié)同作用下，少量添加導(dǎo)電增強(qiáng)填料均勻穩(wěn)定的分散，形成具有高相容性和高分散穩(wěn)定性的低成本導(dǎo)電漿料，體積電阻率達(dá)到3×10^?5Ω·cm。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子材料領(lǐng)域，具體涉及一種可回收的導(dǎo)電漿料及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，電子設(shè)備不斷向著微型化、智能化、環(huán)保和低成本的方向邁進(jìn)，促使人們不斷研究、開發(fā)并應(yīng)用更為先進(jìn)且經(jīng)濟(jì)的電子元器件制造技術(shù)。同時(shí)在新能源領(lǐng)域隨著太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的需求增加以及對光電轉(zhuǎn)換效率要求的提高，高性能導(dǎo)電漿料是實(shí)現(xiàn)光伏太陽能擴(kuò)大規(guī)模使用的關(guān)鍵材料之一。導(dǎo)電漿料作為一種具有特定功能的基礎(chǔ)電子材料，在印制電路板、太陽能電池、RFID射頻天線、觸摸屏線路、柔性印刷電路等電子線路領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，同時(shí)開發(fā)高性能低成本的導(dǎo)電漿料也引起了工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的高度關(guān)注。傳統(tǒng)的導(dǎo)電漿料一般由導(dǎo)電填料、高分子粘結(jié)劑、溶劑和其它助劑組成。其中導(dǎo)電填料是實(shí)現(xiàn)漿料功能的主要成分。高分子粘結(jié)劑并不導(dǎo)電，只是做為導(dǎo)電填料的載體，起到幫助導(dǎo)電填料連接和固定的作用。溶劑則是用來溶解粘結(jié)劑，并提供足夠的流動性保證導(dǎo)電填料均勻分散，同時(shí)調(diào)節(jié)粘度，并保證導(dǎo)電漿料流動成膜。

目前，為了滿足高端電子產(chǎn)品和太陽能電池板等對漿料的高導(dǎo)電性的要求，往往需要在高分子粘結(jié)劑中添加大量的金、銀、鉑等貴金屬填料，往往添加量占總固含量的60-90％，高含量的導(dǎo)電微粒不僅大大提高了制備成本，同時(shí)降低了粘結(jié)劑的含量，導(dǎo)致固化性能和粘結(jié)強(qiáng)度下降，電子線路表面粗糙等問題。目前國內(nèi)企業(yè)在高性能導(dǎo)電漿料開發(fā)的技術(shù)上還不是很成熟，絕大多數(shù)都依賴進(jìn)口國外產(chǎn)品。此外，現(xiàn)有的導(dǎo)電漿料大量的使用了貴金屬材料，這些材料一旦使用后難以實(shí)現(xiàn)回收再利用，即會造成環(huán)境污染又不利于資源的循環(huán)利用。

綜合上述分析，針對現(xiàn)有導(dǎo)電漿料成本高且不可回收再利用的缺點(diǎn)，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

針對本領(lǐng)域現(xiàn)有的低成本導(dǎo)電漿料導(dǎo)電性能不理想，高性能導(dǎo)電漿料成本過高的問題，以及現(xiàn)有導(dǎo)電漿料中無可避免的因使用溶劑而造成環(huán)境污染、使用安全性低、存在火災(zāi)和爆炸隱患、無法回收重復(fù)利用的缺陷，本發(fā)明旨在提供一種可回收、高導(dǎo)電的導(dǎo)電漿料；

本發(fā)明的另一目的是提出所述導(dǎo)電漿料的制備方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的的技術(shù)方案為：

一種低成本可回收的導(dǎo)電漿料，按重量百分比計(jì)，包括45％～80％液態(tài)金屬導(dǎo)電粘結(jié)劑、12％～50％導(dǎo)電性增強(qiáng)材料、1％～5％分散劑潤濕劑、0.5％～2％偶聯(lián)劑、0.5％～2％附著力促進(jìn)劑；

其中所述液態(tài)金屬為熔點(diǎn)在300攝氏度以下的低熔點(diǎn)金屬或合金、或是低熔點(diǎn)金屬納米顆粒與流體分散劑混合形成的導(dǎo)電納米流體。

其中，所述液態(tài)金屬為鎵、銦、錫、鋅、鉍、鉛、鎘、汞、鈉、鉀、鎂、鋁、鐵、鈷、錳、鈦、釩中的一種的單質(zhì)或由多種形成的合金，所述合金中含有0～30％的非金屬成分，所述非金屬成分為硼、碳、硅中的一種或多種，

優(yōu)選地，所述的液態(tài)金屬為汞、鎵、銦、錫中的一種的單質(zhì)，或?yàn)殒夈熀辖稹㈡夈熷a合金、鎵錫合金、鎵鋅合金、鎵銦鋅合金、鎵錫鋅合金、鎵銦錫鋅合金、鎵錫鎘合金、鎵鋁合金、鉍銦合金、鉍錫合金、鉍銦錫合金、鉍銦鋅合金、鉍錫鋅合金、錫鋁合金、錫鉛合金、錫銅合金、錫鋅合金、錫銀銅合金、鉍鉛錫合金中的一種。

更優(yōu)選地，所述液態(tài)金屬為鎵、銦、錫、鉍、鋁、鋅中的兩種或三種金屬形成的合金，每種金屬質(zhì)量占所述電磁屏蔽涂層材料質(zhì)量的15～50％。