覆銀石墨烯-環(huán)氧丙烯酸酯導電膠粘劑的制備與性能研究.pdf

1、隨著科學技術的日益發(fā)展，節(jié)能環(huán)保已經成為了全世界共同努力的目標。在電子封裝領域，取消傳統(tǒng)錫/鉛焊料，而使用耗能低、環(huán)境友好的新型導電膠粘劑已經成為一種必然趨勢。本文以石墨烯與銀的復合材料作為導電填料，環(huán)氧丙烯酸酯膠粘劑作為基體，制備出力學、電學性能優(yōu)良，耐熱好的新型導電膠粘劑。
　　本研究中導電膠粘劑(Electrical Conductive Adhesive，ECA)的導電填料是從天然鱗片石墨出發(fā)，通過Hummers法獲得氧化

2、石墨(Graphite Oxide，GO)后再經過超聲波震蕩，剝離氧化石墨片層后得到氧化石墨烯，并與硝酸銀進行混合，經乙二醇和硼氫化鈉共同還原最后制得覆銀石墨烯(Ag-planting-Graphene，Ag-G)納米導電填料。膠粘劑基體以環(huán)氧樹脂與丙烯酸反應制備得到的環(huán)氧丙烯酸酯(Epoxy-Acrylate，EA resin)為基礎，添加稀釋劑甲基丙烯酸甲酯、固化劑過氧化苯甲酰、固化促進劑N，N-二甲基苯胺以及其它助劑，得到室溫固化

3、雙組份環(huán)氧丙烯酸酯膠粘劑(EA1 adhesive);添加稀釋劑甲基丙烯酸甲酯、光引發(fā)劑二苯甲酮以及其它助劑制備UV固化環(huán)氧丙烯酸酯膠粘劑(EA2 adhesive)。將導電填料與膠粘劑基體共混制得覆銀石墨烯/雙組份環(huán)氧丙烯酸酯導電膠粘劑:Ag-G/EA1 ECA;以及覆銀石墨烯/UV固化環(huán)氧丙烯酸酯導電膠粘劑Ag-G/EA2 ECA。
　　通過透射電鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)、拉曼光譜（Raman）、X射線光電子能譜(X

4、PS)對制得的Ag-G進行表征，證實成功的制備出了覆銀石墨烯導電填料。通過酸值檢測與紅外光譜分析，探討了合成環(huán)氧丙烯酸酯的最佳反應時間為3h。
　　導電膠粘劑的剪切強度與導電填料的添加量的關系通過萬能力學測試機對導電膠粘劑的剪切強度(T)進行測試獲得，導電膠粘劑的剪切強度隨著導電填料的添加而降低;電學性能的測試通過萬用表展開，測得導電膠粘劑的電阻(R)與導電填料的添加量之間的關系，通過公式計算最終得到電導率(κ)與導電填料添加量的

5、關系曲線，而隨著導電填料含量的增加，電導率先呈現(xiàn)快速增加的趨勢，當兩種導電膠的導電填料添加量均達到25wt％后電導率的變化不是很明顯。導電膠粘劑的熱穩(wěn)定性分析通過熱重分析(TGA)展開，通過繪制出TG曲線與DTG曲線，進而得到初始降解溫度(t0)、最大失重速率（Dm）及最大失重速率溫度(tm)及最終殘?zhí)苛?w)。
　　綜合分析實驗結果表明:覆銀石墨烯/雙組份環(huán)氧丙烯酸酯導電膠粘劑的剪切強度和電導率都優(yōu)于覆銀石墨烯/UV固化環(huán)氧丙烯