[发明专利]一种导电金属填料的表面处理新方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及电磁屏蔽材料和导电胶黏剂，特别是涉及一种新型电磁屏蔽填料的制备方法及其应用。

背景技术

电磁辐射危害己成为当今社会的一大公害，严重地影响了人类生存和可持续发展所要求的生态环境。为减少电磁辐射所造成的危害，研究和开发新型电磁屏蔽复合材料以至关重要。随着世界各国对电磁屏蔽材料研究的深入，人们对传统的高导电率金属粉电磁屏蔽剂的认识已经到了一定程度。其中，银粉由于具有较低的体积电阻率，较强的抗氧化性，以及优良的防腐性能，而得到军用电磁屏蔽材料的青睐，其最初应用于电磁屏蔽领域时，屏蔽效果就可达65dB。为了追求更高的导电率和屏蔽效能，国内外主要采用以下两条技术路线：其一是C.P Wong课题组提出的“Surface Functionalized Silver Nanoparticles for Ultrahigh Conductive Polymer Composites Chem. Mater., Vol. 18, No. 13, 2006”和本课题组陈晶等提出的“低温热处理对FeAg复合粒子结构及性能的影响 无机材料学报，2010年第10期”，即采用金属纳米粒子的低熔点的特性，或将金属纳米粒子加入微米级片银中，然后加热使其熔融，从而将微米级片银连接起来，形成金属连接；或将填料表面的纳米粒子采用热处理的方法，使其熔融，消除或减少金属纳米粒子之间的接触电阻，从而提高导电胶的体积电阻率。其二就是C.P. Wong等提出的“Electrical property improvement of electrically conductive adhesives through in-situ replacement by short-chain difunctional acids IEEE TRANSACTIONS ON COMPONENTS AND PACKAGING TECHNOLOGIES, VOL. 29, NO. 1, MARCH 2006”和“Enhancement of electrical properties of electrically conductive adhesives (ECAs) by using novel aldehydes IEEE TRANSACTIONS ON COMPONENTS AND PACKAGING TECHNOLOGIES, VOL. 29, NO. 4, DECEMBER 2006”，采用短链二元羧酸和醛来取代银表面的表面活性剂，能大幅地降低导电胶的电阻率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种导电金属填料的表面处理新方法，以克服现有技术的不足，同时提出其在电磁屏蔽材料中的应用。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明是一种导电金属填料的表面处理新方法，该方法是：按质量配比为1：（1～2）将金属导电型填料加入到二元胺处理溶液中，然后超声分散5~10min，在二元胺处理溶液沸点下回流0.5~2h后停止加热，继续搅拌2~24h，再经抽滤或离心、洗涤和真空干燥后，得到表面改性金属导电填料；所述二元胺处理溶液是由二元胺与乙醇按质量配比为（1～4）：1配制的溶液，或二元胺与水按质量配比为（1～4）：1配制的溶液。

所述金属导电型填料可以为银粉、铜粉或镍粉。

所述金属导电型填料可以为表面包有银、铜或镍的核壳复合粒子。

所述二元胺处理溶液中二元胺所占的质量分数为50%-100%；所述二元胺特征是具有共轭结构的二元胺或短链二元胺。

所述二元胺具有共轭结构的为H₂NNHCONHNH₂、H₂N(CH=CH)_nNH₂，1≤n≤3。

所述短链二元胺为H₂N(CH₂)_nNH₂，2≤n≤4。

本发明提供的上述导电金属填料的表面处理新方法，其用途是：将该方法制备的表面改性金属导电填料作为电磁屏蔽复合材料中的电磁屏蔽填料应用。

所述电磁屏蔽复合材料为电磁屏蔽涂料或电磁屏蔽胶。

本发明采用第二条技术路线，采用二元胺来处理导电填料，因此与传统金属导电填料相比具有以下的主要优点：

其一. 具有高导电率的特点。