環(huán)氧導(dǎo)電銀膠通常指的是以環(huán)氧樹脂為高分子成膜物質(zhì),作為導(dǎo)電填料的一種導(dǎo)電膠。
環(huán)氧樹脂是指在一個分子結(jié)構(gòu)中,含有兩個或兩個以上的環(huán)氧基,并在適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑及合適條件下,能形成三維交聯(lián)狀固化化合物的總稱。它們的種類很多,按化學(xué)結(jié)構(gòu),可分為縮水甘油醚類、縮水甘油酯類、縮水甘油胺類、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、含無機元素的環(huán)氧樹脂、新型環(huán)氧樹脂(海因環(huán)氧樹脂、酰亞胺環(huán)氧樹脂等)等。在各類環(huán)氧樹脂中,雙酚A環(huán)氧樹脂是產(chǎn)量最大、用途最廣的一大品種,被稱為通用型環(huán)氧樹脂,但其粘度較高,對于有低粘度要求或含大量填料的應(yīng)用領(lǐng)域,需加入稀釋劑調(diào)節(jié)粘度。雙酚F環(huán)氧樹脂為為降低雙酚A環(huán)氧樹脂粘度并具有同樣性能而研制出的一種環(huán)氧樹脂,其粘度不到雙酚A環(huán)氧樹脂的1/3,固化物的性能與雙酚A環(huán)氧樹脂幾乎相同,只是耐熱性稍低而耐腐蝕性稍優(yōu)未經(jīng)固化的環(huán)氧樹脂是熱塑性的高分子低聚物,幾乎沒有多大的實用性,只有適當(dāng)加入某些化學(xué)物質(zhì)(這類物質(zhì)稱作固化劑或硬化劑),并在一定條件下進行固化(或硬化),生成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),成不溶不熔的固化物后,才有較優(yōu)良的機械及粘接性能,達到使用的目的。環(huán)氧樹脂的固化劑種類很多,按照.固化反應(yīng)機理及固化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu),可分為顯在型和潛伏型兩大類。潛伏型固化劑指的是:這類固化劑與環(huán)氧樹脂混合后,在室溫條件下相對長期穩(wěn)定(一般要求在3個月以上才具有較大使用價值,最理想的則要求半年或者1年以上),而暴露在熱、光、濕氣等條件下,即開始固化反應(yīng)。這類固化劑基本上是用物理和化學(xué)方法封團固化劑活性的。不過雙氰胺、三二酸二酰肼這類室溫下不溶干環(huán)氧樹脂,而高溫下溶解后開始固化反應(yīng)的固化劑也呈現(xiàn)出一-種潛伏狀態(tài),所以有時也將其歸類為潛伏型固化劑。
固化劑是基體樹脂中不可或缺的固化反應(yīng)助劑,一般為多官能團化合物,是導(dǎo)電膠的重要組成部分,參與固化反應(yīng),使高分子樹脂的分子鏈之間形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),同時也是固化物的一部分,從而改變基體樹脂結(jié)構(gòu),不僅可以提高導(dǎo)電膠的粘接強度,而且使基體樹脂的體積縮小,使得導(dǎo)電填料在基體樹脂內(nèi)部能夠緊密接觸,形成更多的導(dǎo)電通路,從而降低體系的體積電阻率。常用的固化劑有胺類、有機酸酐、咪唑類化合物等。為了縮短固化時間、降低固化溫度、提高固化效率,還可以在體系中添加促進劑。
導(dǎo)電膠的粘度可以通過稀釋劑來進行調(diào)節(jié)。根據(jù)使用機理,可以將稀釋劑分為和活性稀釋劑兩大類。非活性稀釋劑不參與交聯(lián)反應(yīng),只是利用物理性的溶解起到調(diào)節(jié)黏度的作用,在固化反應(yīng)前需要去除,因此一般應(yīng)具有較大的分子量,揮發(fā)較慢,并且分子結(jié)構(gòu)中應(yīng)含有如碳-氧極性鏈段等極性結(jié)構(gòu)?;钚韵♂寗┮?般是指帶有一個或兩個以上環(huán)氧基的低分子化合物。因此,活性稀釋劑可以直接參與固化反應(yīng),成為固化物交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一部分,同時對固化產(chǎn)物的性能影響較小,有時還能增加固化體系的韌性。
以銀粉為導(dǎo)電填料的導(dǎo)電膠非常多,商業(yè)化的導(dǎo)電膠多數(shù)是銀系導(dǎo)電膠,銀是高性能導(dǎo)電膠最佳的導(dǎo)電填料。目前研究和生產(chǎn)銀粉的研究所和企業(yè)有很多,銀粉的種類也因其粒徑和形態(tài)的不同有很多。選擇銀粉時需要根據(jù)導(dǎo)電膠對填充粒子的具體要求來進行。不定形(片狀或纖維狀)的填料比粒形填料導(dǎo)電性能和粘接強度更佳,但各向異性導(dǎo)電膠只能用粒度分布較窄的粒形填料。相較于粒度小的填料,粒度大的填料的導(dǎo)電效果更好,但會降低粘接強度。而不同形狀和粒度的導(dǎo)電填料配合使用,可使導(dǎo)電膠的某些性能顯著提高。
在導(dǎo)電膠中添加流平劑和觸變劑,可以調(diào)節(jié)導(dǎo)電膠的粘度及印刷性態(tài)。在導(dǎo)電膠中加入除氧劑(如碳酰肼、肼等),可以在一定程度上抑制電化學(xué)腐蝕。因為除氧劑能夠除去連接界面中溶于水中的氧氣。從而抑制電化學(xué)腐蝕作用。添加增強劑和增韌劑,可以提高固化后導(dǎo)電膠的強度和韌性。另外為了提高導(dǎo)電膠的導(dǎo)電性能、抗老化性能及控制固化反應(yīng)的進行等,還可以使用導(dǎo)電促進劑、防腐劑及偶聯(lián)劑和交聯(lián)劑等添加劑。