[發明專利]一種熱誘導高粘附性導電膠的制備方法

在審

• 申請號: 202110389725.4
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN112920749A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 劉歡歡;王敏;李曉俠
• 申請（專利權）人: 安徽中醫藥大學
• 主分類號: C09J133/26
• 分類號: C09J133/26;C09J9/02;C08F220/56;C08F222/38;C08F2/44;C08K9/00;C08K3/04;C08K5/13
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 喬恒婷

本發明公開了一種熱誘導高粘附性導電膠的制備方法，將兒茶素加入到碳納米管分散液中，充分攪拌并超聲混合，得功能化的復合導電材料；然后將親水性單體、交聯劑和引發劑加入到功能化復合導電材料分散液中，充分攪拌并超聲充分溶解，在一定溫度下聚合即得到高粘附性導電膠。本發明通過碳納米管與兒茶素的π?π相互作用，使碳納米管分散更均勻，且兒茶素結構中含有鄰苯二酚結構單元，分子間可以形成分子間氫鍵，無論是有機表面還是無機表面，它都具有很高的粘附性，為材料優異的粘附性性提供了理論基礎；該類高粘附性導電膠作為粘合劑在電子領域具有良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于納米材料、高分子材料、電子信息技術領域，具體涉及一種熱誘導高粘附性導電膠的制備方法。

背景技術

導電膠作為一種固化或干燥后具有一定導電性的膠粘劑，可以將多種導電材料連接在一起，使被連接材料間形成電的通路。在電子工業中，導電膠已成為一種必不可少的新材料，如作為導電結構膠粘劑在電子封裝、微電子裝配、導電線路粘接、取代印刷電路板點焊焊接等各種電子領域應用廣泛。但室溫固化導電膠儲存時體積電阻容易發生變化，而高溫導電膠高溫時填充導電材料金屬粒子易氧化要求固化時間短，所以由溫度固化的導電膠國內外應用較多。固化溫度低于150℃適中，與電子元器件的耐溫能力和使用溫度相匹配，力學性能也較優異，所以應用較廣泛?，F今國內的導電膠在品種和性能上與國外都有較大差距。導電膠不僅要有導電性能和膠接強度，還要有耐高溫、耐超低溫、瞬間固化、各向異性和透明性等特殊要求，這些性能導致導電膠合成困難的從而限制了其發展。

粘合本質上是一種界面現象，通常用于描述材料表面之間的相互作用，而粘合實際上是由分子之間存在的吸引力引起的。雖然粘合劑已經使用了幾個世紀，但合成聚合物是唯一的替代品，這一事實表明在這方面還沒有取得太大的進展。眾所周知，聚合物溶液通常通過在表面之間形成有效的粘合層來確保表面之間的粘合有效。此類商用聚合物可用作粘合劑、膠水等。使用聚合物作為粘合劑時，當它們涂抹在待粘接表面時，可以完全覆蓋粗糙的粘接表面，從而使表面能夠以更好的方式彼此接觸。最近研究人員報道，納米材料分散體有可能作為電子封裝領域的粘合劑，類似于水凝膠結構。電子封裝是對電路芯片進行包裝以保護電路芯片，使其免受外界環境的影響，并保證電子器件具有一定的機械強度、良好的電氣性能和散熱性能。因此基于兒茶素的多羥基結構啟示研究開發一種導電膠粘合劑，應用于無機材料或有機材料之間的粘合。

柔性電子器件的發展迫切需要同時具有多種功能的軟導體，如力學性能(伸長性和柔韌性)和導電性。特別地，需要可伸展的傳感器來保持穩定的導電性，同時對于伸展運動大造成柔性材料大的變形時，仍具有高靈敏性的可穿戴便攜式的電子材料，例如可伸展的電子產品。在功能化導電復合導電膠制備過程中，主要通過疏水網狀的孔隙和電子的骨架作用來構筑，如氫鍵、π-π相互作用、-OH之間動態交聯、靜電相互作用、疏水締合作用。對于具有導電性能的導電膠來說，高粘附性能尤為重要。高粘附性導電膠可粘在皮膚上劇烈運動中不脫落且有高靈敏度，有望在先進電子器件方面如電子皮膚、電子導體和電容器等方面延長其使用壽命。因此，研究開發具有熱誘導的高靈敏度、高粘附性能的導電膠具有重要意義。

發明內容

本發明旨在提供一種新機理的熱誘導高粘附性導電膠的制備方法。本發明基于以羧基化多壁碳納米管與兒茶素間的π-π相互作用提出一種提高導電膠靈敏度的機理，且由多羥基結構提供高粘附性，在導電高靈敏度優異的基礎上能夠熱誘導下形成導電膠。

本發明熱誘導高粘附性導電膠的制備方法，是將兒茶素粉末加入碳納米管材料分散液中，充分攪拌并超聲混合，得到功能化復合導電材料；然后將親水性單體、交聯劑及引發劑加入功能化復合導電材料分散液中，充分攪拌并超聲溶解，在一定溫度下聚合即得到光誘導高粘附性導電膠。

所述兒茶素粉末為含苯環和羥基的化合物，其結構式為：

本發明熱誘導高粘附性導電膠的制備方法，包括如下步驟：

步驟1：功能化復合導電材料的制備