[发明专利]一种石墨烯掺杂环氧树脂导电胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯掺杂环氧树脂导电胶及其制备方法，具体涉及环氧树脂导电胶技术领域，包括炭黑、负载纳米银粒子还原石墨烯、碳纳米管纤维、铜镍合金纳米线、二氧化硅磁性微球、固化剂、活性稀释剂、偶联剂和环氧树脂。本发明中可提高环氧树脂导电胶的安全性和稳定性，使得导电胶可在不同温度、不同强酸强碱环境下长期使用而保持正常粘附连接性能和导电性能；采用负载纳米银粒子还原石墨烯、碳纳米管纤维、铜镍合金纳米线和二氧化硅磁性微球分别对炭黑和环氧树脂进行多种超声分散改性处理，可有效提高炭黑和环氧树脂的各项性能，可有效加强环氧树脂导电胶的耐热性、稳定性和耐酸碱性能。

技术领域

本发明涉及环氧树脂导电胶技术领域，更具体地说，本发明涉及一种石墨烯掺杂环氧树脂导电胶及其制备方法。

背景技术

导电胶是一种固化或干燥后具有一定导电性的胶粘剂。它可以将多种导电材料连接在一起，使被连接材料间形成电的通路。在电子工业中，导电胶已成为一种必不可少的新材料。导电胶的品种繁多，从应用角度可以将导电胶分成一般型导电胶和特种导电胶两类。导电胶主要由树脂基体、导电粒子和分散添加剂、助剂等组成。基体主要包括环氧树脂、丙烯酸酯树脂、聚氯酯等。填料型导电胶的树脂基体，原则上讲，可以采用各种胶勃剂类型的树脂基体，常用的一般有热固性胶黏剂如环氧树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂等胶黏剂体系。这些胶黏剂在固化后形成了导电胶的分子骨架结构，提供了力学性能和粘接性能保障，并使导电填料粒子形成通道。由于环氧树脂可以在室温或低于150℃固化，并且具有丰富的配方可设计性能，环氧树脂基导电胶占主导地位。环氧树脂拥有出色的抗腐蚀，电绝缘及粘接等性能，但其阻碍裂纹扩展，耐热及耐磨等性能仍有待改善。石墨烯是一种由单层碳原子经SP2杂化并有序延伸堆积的蜂巢状结构体，拥有出色的机械强度，比表面积，电/热导率及摩擦系数等。为了弥补环氧树脂的缺陷及充分发挥石墨烯的优异性能，可以将石墨烯作为填料与环氧树脂混合，从而获得具有优异综合性能的复合材料。

现有的石墨烯掺杂环氧树脂导电胶，耐老化性能不佳，长时间在高温高酸碱程度下的工作时十分容易发生损坏，降低粘附连接性能和导电性能。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种石墨烯掺杂环氧树脂导电胶及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨烯掺杂环氧树脂导电胶，按照重量百分比计算包括：29.0～37.0％的炭黑、1.95～2.95％的负载纳米银粒子还原石墨烯、1.95～2.95％的碳纳米管纤维、1.95～2.95％的铜镍合金纳米线、1.95～2.95％的二氧化硅磁性微球、7.50～9.50％的固化剂、16.0～18.0％的活性稀释剂、1.10～1.90％的偶联剂，其余为环氧树脂；

进一步的，按照重量百分比计算包括：29.0％的炭黑、1.95％的负载纳米银粒子还原石墨烯、1.95％的碳纳米管纤维、1.95％的铜镍合金纳米线、1.95％的二氧化硅磁性微球、7.50％的固化剂、16.0％的活性稀释剂、1.10％的偶联剂，其余为环氧树脂。

进一步的，按照重量百分比计算包括：37.0％的炭黑、2.95％的负载纳米银粒子还原石墨烯、2.95％的碳纳米管纤维、2.95％的铜镍合金纳米线、2.95％的二氧化硅磁性微球、9.50％的固化剂、18.0％的活性稀释剂、1.90％的偶联剂，其余为环氧树脂。

进一步的，按照重量百分比计算包括：33.0％的炭黑、2.45％的负载纳米银粒子还原石墨烯、2.45％的碳纳米管纤维、2.45％的铜镍合金纳米线、2.45％的二氧化硅磁性微球、7.50～9.50％的固化剂、16.0～18.0％的活性稀释剂、1.10～1.90％的偶联剂，其余为环氧树脂。

进一步的，所述固化剂为多元胺固化剂，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂，所述二氧化硅磁性微球为核壳式二氧化硅磁性微球。

本发明还提供一种石墨烯掺杂环氧树脂导电胶的制备方法，具体制备步骤如下：