[發明專利]一種環氧樹脂基碳納米復合電磁屏蔽導電膠及其制備方法

在審

• 申請號: 202010904015.6
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN112094602A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 李克訓;白翰林;鞠軍燕;馬晨
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十三研究所
• 主分類號: C09J9/02
• 分類號: C09J9/02;C09J163/02;C09J163/00;C09J11/04
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 羅丹

本發明公開了一種環氧樹脂基碳納米復合電磁屏蔽導電膠及其制備方法，本發明采用優異的碳納米材料部分性地替代了傳統的銀粉材料，顯著降低了銀粉的用量，通過發揮碳納米材料和銀納米顆粒的協同效應，以及添加改良后的阻燃劑，并通過優化制備工藝過程，從而制得新型具備電磁屏蔽功能的環氧樹脂基導電膠材料，為了該環氧樹脂基導電膠材料在電子信息領域的應用提供了技術基礎。

技術領域

本發明涉及材料技術領域，特別是涉及一種環氧樹脂基碳納米復合電磁屏蔽導電膠及其制備方法。

背景技術

環氧樹脂(Epoxyresins)是一個分子中含有兩個以上環氧基，并在適當的化學試劑存在下能形成三維交聯網絡狀固化物的化合物總稱。環氧樹脂的種類很多，其分子量屬于一種低聚物范圍，為區別固化后的環氧樹脂，有時也稱為環氧低聚物。環氧樹脂與固化劑反應后可形成三維網狀的熱固性塑料。該樹脂通常在液態下使用，經常溫或加熱固化，達到最終使用的目的。環氧樹脂作為一種液態樹脂，具有在固化反應過程中收縮率小，其固化物粘結性、耐熱性、耐腐蝕性、力學性能和電氣性能優良的特點，是熱固性樹脂中應用量較大的一個品種。目前，已被廣泛應用于多種金屬與非金屬的粘接、耐腐蝕涂料、電氣絕緣材料、玻璃鋼/復合材料等的制造，在航空航天、船舶運輸、電子、電氣、機械制造、化工防腐及其其他許多工業領域中起到越來越重要的作用，已成為各工業領域中不可或缺的基礎材料，正朝著“高純化、精細化、專用化、系列化、配套化、功能化”六個方向發展，以滿足各個行業對環氧樹脂提出的不同性能的需求。環氧樹脂的應用領域極其廣泛，以直接或間接的使用形式，幾乎遍及所有工業領域，如作為涂料用于汽車、容器、工廠設備、土木建筑、船舶和家用電器等領域；作為膠黏劑用于飛機、汽車、光學機械、電子電氣、鐵道車輛、土木建筑等；作為成型材料用于電器、工具等；作為纖維增強樹脂基復合材料用于飛機、重電器和體育用品等。

環氧樹脂的氧指數為19.8，屬于易燃材料范疇。盡管環氧樹脂的可燃性由于其組成與結構的不同，而又較大差別。如雙份A型環氧樹脂和脂環族環氧樹脂的分子結構和組成就顯然不同，其聚合物中氧原子與碳原子之比O/C不同，引起了氧指數的不同；O/C比越小，氧指數就越高。雙份A型環氧樹脂比脂環族環氧樹脂相比，氧指數要大一些，可燃性要小一些，而酚醛環氧樹脂又比雙份A型環氧樹脂氧指數要高一些。結合電子信息領域的應用，鑒于安全性考慮，需要對環氧樹脂進行阻燃改性。目前通常經常使用的阻燃劑為含鹵族類阻燃劑，主要通過鹵族、磷、硼、氮等阻燃元素，實現樹脂的阻燃性能。但是鹵族有毒性，危害比較大，所以如何得到新型的環氧樹脂基碳納米復合電磁屏蔽導電膠成為現在亟待需要解決的問題。

發明內容

本發明提供了一種環氧樹脂基碳納米復合電磁屏蔽導電膠及其制備方法，以解決現有環氧樹脂基碳納米復合電磁屏蔽導電膠采用鹵素進行阻燃而引入的毒性問題。

第一方面，本發明提供了一種制備環氧樹脂基碳納米復合電磁屏蔽導電膠的方法，包括：以環氧樹脂作為第一載體，通過稀釋劑對所述環氧樹脂進行稀釋，將石墨烯、碳納米管和銀粉復配體系作為導電功能填料，并將稀釋后的環氧樹脂與所述導電功能填料進行球磨混合，得到第一混合體；以固化劑作為第二載體，將氫氧化鋁、氫氧化鎂和紅磷復配體系作為阻燃劑，并將所述固化劑與所述為阻燃劑進行球磨混合，得到第二混合體；通過所述第二混合體對所述第二混合體進行固化，以得到環氧樹脂基碳納米復合電磁屏蔽導電膠。

可選地，所述環氧樹脂、所述固化劑、所述稀釋劑、所述導電功能填料與所述阻燃劑的質量比為100：20～50：5～25：12～60：30～100。

可選地，所述石墨烯、所述碳納米管與所述銀粉的質量比為1～5：1～5：10～50；

所述氫氧化鋁、所述氫氧化鎂與所述紅磷的質量比為10～50：10～50：0～5。

可選地，所述石墨烯為片層石墨烯，且所述石墨烯的厚度為5～50nm，寬度為10～50微米。