銅粉/丙烯酸酯導(dǎo)電膠黏劑性能

為了探討銅粉丙烯酸酯膠黏劑的導(dǎo)電機(jī)理，用電子顯微鏡技術(shù)觀察材料的斷面。實(shí)驗(yàn)顯示:當(dāng)導(dǎo)電填料濃度較低(小于50%)時(shí)，填料顆粒分散在聚合物中，相互接觸很少，故體積電阻率很高;隨著填料濃度的增加，填料顆粒相互接觸機(jī)會(huì)增多，體積電阻率緩慢下降;當(dāng)填料濃度達(dá)到某一臨界值時(shí)(質(zhì)量分?jǐn)?shù)58%~66%)，體系的填料顆粒相互接觸逐漸形成無(wú)限網(wǎng)鏈。

這個(gè)網(wǎng)鏈就像金屬網(wǎng)一樣貫穿于聚合物中，形成了導(dǎo)電通道，故體積電阻率急劇下降，聚合物變成導(dǎo)體。顯然，此時(shí)若再增加導(dǎo)電填料的濃度(大于66%后)，對(duì)聚合物的導(dǎo)電性并不會(huì)有更多的貢獻(xiàn)，故體積電阻率變化趨于平緩。在此，體積電阻率發(fā)生突變的導(dǎo)電填料濃度稱為"滲濾閾值"。

經(jīng)分析，銅粉丙烯酸酯膠黏劑體系的導(dǎo)電機(jī)理符合導(dǎo)電通道理論，它的"滲濾閾值"區(qū)域?yàn)?8%~66%。剛處于滲濾閾值時(shí)，導(dǎo)電通路正在形成，加人的導(dǎo)電粒子不斷充實(shí)導(dǎo)電通道使得體積電阻率降低;在"滲濾閾值"區(qū)域內(nèi)，隨著導(dǎo)電粒子的加入，體積電阻率急劇下降;當(dāng)超過(guò)滲濾閾值以后，由于導(dǎo)電通路幾乎近飽和，多余的導(dǎo)電粒子對(duì)體系導(dǎo)電性的影響趨緩。

使用銅粉預(yù)處理裝置還原銅粉，還原后的銅粉用混合溶劑浸封待用。按配方加入適量混合溶劑將丙烯酸酯膠黏劑與處理過(guò)的銅粉混合。

單位:質(zhì)量份

丙烯酸酯膠黏劑 100

乙酸乙酯/甲苯 適量

銅粉(300目) 58~66

其他助劑 適量

①以丙烯酸酯樹(shù)脂為基體樹(shù)脂，銅粉為導(dǎo)電填料，制成了體積電阻率達(dá)到10-1Ω·cm的導(dǎo)電膠黏劑。從性能、價(jià)格比來(lái)看，銅導(dǎo)電膠黏劑代替銀導(dǎo)電膠黏劑是大有前途的。

②導(dǎo)電填料的目數(shù)對(duì)導(dǎo)電性有很大影響:添加目數(shù)小的導(dǎo)電填料的導(dǎo)電膠黏劑的導(dǎo)電性沒(méi)有添加目數(shù)大的導(dǎo)電填料的導(dǎo)電膠黏劑好。

③400目、600目、800目、1000目銅粉導(dǎo)電膠黏劑"滲濾閾值"的范圍在銅粉添加量54%~56%、50%~52%、48%~50%、46%~48%處。

④銅粉添加到膠黏劑中，導(dǎo)電膠的T型剝離強(qiáng)度減小，而且隨導(dǎo)電填料目數(shù)的增加，剝離強(qiáng)度減小，但變化不大。

⑤銅粉添加到膠黏劑中，導(dǎo)電膠的剪切強(qiáng)度增大，而且隨導(dǎo)電填料目數(shù)的增加，剪切強(qiáng)度增加。

銅粉添加后，膠黏劑的剪切強(qiáng)度比空白大，隨著銅粉目數(shù)的增加，剪切強(qiáng)度也隨之增大。

導(dǎo)電膠選用的丙烯酸酯樹(shù)脂結(jié)構(gòu)中以丙烯酸丁酯單體為主，因而樹(shù)脂具有很好的柔軟性。作為填料的銅粉混合后，提高了導(dǎo)電膠的剛性，使剪切強(qiáng)度增太，但造成膠的柔軟性下降，填料表面對(duì)樹(shù)脂的吸附使樹(shù)脂對(duì)粘接表面黏附作用下降，因而剝離強(qiáng)度下降i填料目數(shù)增太，比表面增大，吸附的樹(shù)脂增多，對(duì)粘接表面的吸附減弱小故剝離強(qiáng)度進(jìn)步減小了。

稱取適量的丙烯酸酯樹(shù)脂于燒杯中，加入適量的混合溶劑，攪拌至溶解，然后放人銅粉，攪拌至均勻。測(cè)試導(dǎo)電膠黏劑的電阻率、T型剝離強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度。