[发明专利]一种修复性导电胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及导电胶，具体涉及一种修复性导电胶及其制备方法。

背景技术

可修复导电胶作为导电胶的一个发展趋势，由于其可以改善导电的可靠性和使用寿命、拓展导电胶的应用领域，具有重大意义。

目前可修复导电胶主要是通过在导电胶内添加微胶囊粉末，这种导电银胶的修复机理为：当固化后的导电胶受到外力作用或由于疲劳在内部产生微裂纹后，微胶囊粉末内含有纳米银、潜伏型固化剂、环氧树脂等释放填补到裂纹中以固化粘接裂纹，达到裂纹和导电网络的双重修复。其主要缺点是，修复率低。其原因主要有二：一是微胶囊内的液体在固化后产生体积收缩，因此裂纹修复后存在应力集中；二是微胶囊制备困难，环氧树脂包裹率低。另外，微胶囊导电性差，不利于导电胶的电性能。

发明内容

本发明需要解决的技术问题在于提供一种修复性导电胶，其修复效率可高达73～87%。

本发明需要解决的技术问题还在于提供上述修复性导电胶的制备方法。

本发明需要解决的第一个技术问题是通过以下技术方案实现的：一种修复性导电胶，其按其重量份数计算，组成如下：

其中，由固化剂I、环氧树脂I和环氧稀释剂I组成的环氧树脂组合物I的固化温度为60～80℃；所述复合介孔颗粒以负载有纳米银的介孔二氧化硅为载体，载体外表面有壁囊材料层、介孔内含有环氧树脂组合物II，复合介孔颗粒按其重量份数计算，组成如下：

其中，所述环氧树脂组合物II的固化温度≥150℃，环氧树脂组合物II按其重量份数计算，组成如下：

环氧树脂II     100份

固化剂II       10～20份

环氧稀释剂II   35～80份；

且所述环氧稀释剂II为不溶于或难溶于水的环氧稀释剂，且沸点≥150℃。

这里，所述复合介孔颗粒可以通过以下步骤制备得到：

S1.制备负载有纳米银的介孔二氧化硅颗粒：将介孔二氧化硅分散在去离子水和乙醇的混合液中，滴加0.01～2mol/L的硝酸银溶液，控制温度25～45℃，超声3～30min后，浸渍12～48h后于烘箱烘干，然后于300～500℃温度的氮气和氢气氛围中分解硝酸银，得到负载有纳米银的介孔二氧化硅颗粒；

S2.浸渍吸附：将步骤S1得到的负载有纳米银的介孔二氧化硅颗粒在上述环氧树脂组合物II中浸渍，浸渍0.5～24h后离心，再用去离子水洗涤，随后在50～60℃真空干燥3h以上，得到内含有环氧树脂组合物II、负载有纳米银的介孔二氧化硅颗粒，其中环氧树脂组合物II与介孔二氧化硅的重量比为10～60：100；

S3.制备复合介孔颗粒：将步骤S2得到的内含有环氧树脂组合物II的介孔二氧化硅颗粒分散在去离子水中，加入壁囊材料的预聚液，或壁囊材料的单体、乳化剂、分散剂和引发剂，在50～80℃水浴中加热并搅拌反应1～24h，随后搅拌冷却至室温，离心，用去离子水洗涤，随后在50～60℃真空干燥3h以上，得到外表面有壁囊材料层、内含有环氧树脂组合物II、负载有纳米银的介孔二氧化硅颗粒，其中壁囊材料与介孔二氧化硅的重量比为5～30：100。

这里，所述环氧稀释剂II可以为环氧丙烷苯基醚或环氧丙烷丁基醚；所述固化剂II为70#酸酐、647#酸酐或偏苯三甲酸酐。环氧丙烷苯基醚和环氧丙烷丁基醚的沸点分别为245℃和164℃，且两者都不溶于水，保证复合介孔颗粒在其制备时的真空干燥阶段不挥发、洗涤阶段不溶于水、以及导电胶低温固化过程中保持良好的流动性。所述环氧稀释剂II最好为环氧丙烷苯基醚，因为环氧丙烷苯基醚沸点更高。70#酸酐由丁二烯与顺丁烯二酸酐合成，647#酸酐由双环戊二烯与顺丁烯二酸酐合成。它们与偏苯三甲酸酐都是商业上可获得的环氧树脂固化剂，它们分别固化环氧树脂所需的固化温度为150～160℃，而环氧树脂组合物I的固化温度为60～80℃，因此在复合介孔颗粒制备过程中真空干燥、以及导电胶的固化过程中，介孔内的环氧树脂组合物II不会发生固化、保持良好的流动性。

所述偶联剂可以为有机硅烷偶联剂；所述固化剂I可以为双氰胺或改性胺类固化剂；所述环氧稀释剂I为环氧丙烷丁基醚或聚丙二醇二缩水甘油醚。该固化剂I和环氧稀释剂I配合使用，其固化温度为60～80℃，故不会引发复合介孔颗粒内环氧树脂组合物II的固化，从而使介孔内的环氧树脂组合物II保持良好的流动性，进而在修复时释放出来，起到修复作用。