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一种表面绝缘型电磁屏蔽胶黏剂及其制备方法

阅读：275发布：2023-05-26

专利汇可以提供一种表面绝缘型电磁屏蔽胶黏剂及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种表面绝缘型电磁屏蔽胶黏剂及其制备方法，该胶黏剂按照质量份数计，由以下组分组成：环氧树脂 100-300份、特种树脂50-150份、活性稀释剂20-80份、固化剂100-150份、稳定剂10-50份、偶联剂 5-20份、金属填料350-800份，其中，所述特种树脂是由丙烯酸酯、环氧基丙烯酸酯及橡胶中的两种或多种共聚而成，所述的橡胶为天然橡胶或丁腈橡胶，所述金属填料是由球状银粉混合长链脂肪酸后，使用三辊研磨机研磨至4-10μm粒径，而后在50℃-70℃的温度条件下烘干2-5h制得，金属填料占原料总质量的35%-60%。本发明的胶黏剂能在90-100℃的温度条件下，1小时内完成固化，同时还具有较好的常温储存性能，能在72小时后仍具有稳定的粘度，固化后表面绝缘，且具有良好的电磁屏蔽性能。，下面是一种表面绝缘型电磁屏蔽胶黏剂及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种表面绝缘型电磁屏蔽胶黏剂，其特征在于，按照质量份数计，由以下组分组成：
环氧树脂100-300份、特种树脂50-150份、活性稀释剂20-80份、固化剂100-150份、稳定剂
10-50份、偶联剂5-20份、金属填料350-800份，其中，所述特种树脂是由丙烯酸酯、环氧基丙烯酸酯及橡胶中的两种或多种共聚而成，所述的橡胶为天然橡胶或丁腈橡胶，所述金属填料是由球状银粉混合长链脂肪酸后，使用三辊研磨机研磨至4-10μm粒径，而后在50℃-70℃的温度条件下烘干2-5h制得，金属填料占原料总质量的35%-60%。
2.根据权利要求1所述的表面绝缘型电磁屏蔽胶黏剂，其特征在于，所述长链脂肪酸为碳原子数12至15的脂肪酸。
3.根据权利要求1所述的表面绝缘型电磁屏蔽胶黏剂，其特征在于，所述特种树脂是由环氧基丙烯酸酯与橡胶共聚而成。
4.根据权利要求1所述的表面绝缘型电磁屏蔽胶黏剂，其特征在于，所述环氧树脂选自双酚A环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂、间苯二酚环氧树脂中的一种或多种的混合物。
5.根据权利要求1所述的表面绝缘型电磁屏蔽胶黏剂，其特征在于，所述活性稀释剂选自1,4丁二醇缩水甘油醚、1,6己二醇二缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、C12-14烷基缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、对叔丁基苯基缩水甘油醚中的一种或多种的混合物。
6.一种制备如权利要求1至5中任一权利要求所述的表面绝缘型电磁屏蔽胶黏剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将环氧树脂、特种树脂、活性稀释剂、固化剂、偶联剂按照质量份数比混合，并采用三辊研磨机进行研磨分散，研磨过程中，温度控制在25±10℃之间，使其混合均匀；
2）将金属填料与步骤1）得到的混合物进行混合，加入到真空双行星搅拌进行高速分散搅拌，搅拌速率在1000r/min±50 r/min，真空度小于0.2MPa，温度控制在25±10℃，搅拌充分即可得到半成品；
3）将上述半成品放置于-40℃的环境下静置24hr后，得到所需胶黏剂成品。

说明书全文

一种表面绝缘型电磁屏蔽胶黏剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及胶黏剂技术领域，具体涉及一种表面绝缘型电磁屏蔽胶黏剂及其制备方法。

背景技术

[0002] 随着现代电子信息技术的发展，电子产品不断的向小型化、便携化和多功能化的方向发展，进而对组装工艺提出越来越高的要求。高效，低成本的组装解决方案对于每一个电子产品生产企业来说都是迫切的诉求。作为组装过程中必不可少的胶黏剂产品日益起到越来越重要的作用，胶黏剂在产品组装过程中不仅可以承载元器件和连接线路，同时也可以提供导电、导热和电磁屏蔽等功能性的应用。

[0003] 移动通讯技术正经历4G到5G的跨越发展，5G时代的智能手机由于传输速率、频率、信号强度等显著提升，从核心芯片到射频器件、从机身材质到内部结构，5G智能手机零部件将迎来新的变革，硬件创新升级对智能手机的电磁屏蔽和导热提出了新的要求。因为设备不断的小型化和轻薄化，在一些特殊结构上市场现有电磁屏蔽胶带已无法满足使用，因此开发用于5G通讯设备组装的电磁屏蔽胶黏剂迫在眉睫，申请号2019101959884(一种低温固化型导电胶黏剂及其制备方法)中给出了一种低温固化型导电胶黏剂及其制备方法，该胶黏剂采用的原料中通过添加占原料总质量的65％-85％的金属填料使得该胶黏剂实现了低温固化，其固化温度在70-75℃，1hr内完成固化，且其电子屏蔽性能(100um)超过55dB。如何进一步提高该性能，是本领域技术人员致力于开发的目标。

发明内容

[0004] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供表面绝缘型电磁屏蔽胶黏剂，该胶黏剂具有良好的电磁屏蔽效果，且能够在不高于100℃温度条件下，1小时内完成固化。

[0005] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种表面绝缘型电磁屏蔽胶黏剂，按照质量份数计，由以下组分组成：环氧树脂100-300份、特种树脂50-150份、活性稀释剂20-80份、固化剂100-150份、稳定剂10-50份、偶联剂5-20份、金属填料350-800份，其中，所述特种树脂是由丙烯酸酯、环氧基丙烯酸酯及橡胶中的两种或多种共聚而成，所述的橡胶为天然橡胶或丁腈橡胶，所述金属填料是由球状银粉混合长链脂肪酸后，使用三辊研磨机研磨至4-10μm粒径，而后在50℃-70℃的温度条件下烘干2-5h制得，金属填料占原料总质量的
35％-60％。

[0006] 作为一种具体的实施方式，所述长链脂肪酸为碳原子数12至15的脂肪酸。

[0007] 作为一种具体的实施方式，所述特种树脂是由环氧基丙烯酸酯与橡胶共聚而成。

[0008] 作为一种具体的实施方式，所述环氧树脂选自双酚A环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂、间苯二酚环氧树脂中的一种或多种的混合物。

[0009] 作为一种具体的实施方式，所述活性稀释剂选自1,4丁二醇缩水甘油醚、1,6己二醇二缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、C12-14烷基缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、对叔丁基苯基缩水甘油醚中的一种或多种的混合物。

[0010] 这里，所述活性稀释剂选自1,4丁二醇缩水甘油醚、1,6己二醇二缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、C12-14烷基缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、对叔丁基苯基缩水甘油醚中的一种或多种的混合物；所述固化剂选自聚醚胺、包含聚醚胺的组合物、聚酰胺及其加成物、脂肪胺及其加成物、咪唑、二氰二胺、酰肼中的一种或多种的混合物；所述稳定剂选自硼酸三甲酯、硼酸三乙酯、硼酸三丁酯、对硝基苯酚、间硝基苯酚中的一种或多种的混合物；所述偶联剂选自乙烯基硅烷、氨基硅烷、环氧基硅烷、巯基硅烷中的一种或多种的混合物。

[0011] 本发明的另一个目的是提供一种上述表面绝缘型电磁屏蔽胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：

[0012] 1)将环氧树脂、特种树脂、活性稀释剂、固化剂、偶联剂按照质量份数比混合，并采用三辊研磨机进行研磨分散，研磨过程中，温度控制在25±10℃之间，使其混合均匀；

[0013] 2)将金属填料与步骤1)得到的混合物进行混合，加入到真空双行星搅拌进行高速分散搅拌，搅拌速率在1000r/min±50r/min，真空度小于0.2MPa，温度控制在25±10℃，搅拌充分即可得到半成品；

[0014] 3)将上述半成品放置于-40℃的环境下静置24hr后，得到所需胶黏剂成品。

[0015] 由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的胶黏剂，其通过引入特种树脂，在固化过程中形成定向的表面迁移，实现固化成品表面的绝缘特性的同时，内部形成稳定的导电网络，该胶黏剂通过对个各组分含量进行合理控制使各组分间相互促进、共同配合，且在制备该胶黏剂的过程中，将温度始终控制在25±10℃间，使得制得的胶黏剂能在低于100℃的温度条件下，1小时内完成固化，同时还具有较好的常温储存性能，能在72小时后仍具有稳定的粘度，固化后表面绝缘，且具有良好的电磁屏蔽性能。

具体实施方式

[0016] 下面结合具体实施例来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

[0017] 以下实施例中所采用的金属填料均为市售的球状银粉混合长链脂肪酸后，使用三辊研磨机研磨至4-10um粒径，并在50℃-70℃温度条件下烘干制得。该长链脂肪酸采用了碳原子数12至15的脂肪酸。

[0018] 实施例1

[0019] 本例中提供了一种表面绝缘型电磁屏蔽胶黏剂，由以下质量份数的原料组成：双酚A环氧树脂200份、丙烯酸酯与丁苯橡胶共聚物100份、1,6己二醇缩水甘油醚80份、聚醚胺100份、硼酸三乙酯15份、环氧基硅烷6份、金属填料700份。

[0020] 实施例2

[0021] 本例中提供了一种表面绝缘型电磁屏蔽胶黏剂，由以下质量份数的原料组成：双酚F环氧树脂80份、酚醛环氧树脂80份、环氧基丙烯酸酯与天然橡胶共聚物80份、1,6己二醇缩水甘油醚30份、聚酰胺及其加成物130份、硼酸三乙酯30份、环氧基硅烷10份、金属填料650份。

[0022] 实施例3

[0023] 本例中提供了一种表面绝缘型电磁屏蔽胶黏剂，由以下质量份数的原料组成：双酚F环氧树脂100份、酚醛环氧树脂200份、环氧基丙烯酸酯与天然橡胶共聚物150份、1,4丁二醇缩水甘油醚20份、聚醚胺80份、包含聚醚胺的组合物20份、咪唑30份、硼酸三乙酯50份、乙烯基硅烷5份、金属填料500份。

[0024] 实施例4

[0025] 本例中提供了一种表面绝缘型电磁屏蔽胶黏剂，由以下质量份数的原料组成：酚醛环氧树脂100份、环氧基丙烯酸酯与丁苯橡胶共聚物50份、苄基缩水甘油醚25份、脂肪胺及其加成物80份、二氰二胺30份、对硝基苯酚10份、环氧基硅烷5份、金属填料350份。

[0026] 对比例1

[0027] 本例中提供了一种导电胶粘剂，由以下质量份数的原料组成：双酚F环氧树脂300份、1,4丁二醇缩水甘油醚180份、二氰二胺10份、酰肼20份、硼酸三甲酯10份、乙烯基硅烷10份、金属填料900份。

[0028] 对比例2

[0029] 本例中提供了一种表面绝缘型电磁屏蔽胶黏剂，由以下质量份数的原料组成：双酚A环氧树脂300份、1,6己二醇缩水甘油醚100份、聚醚胺120份、硼酸三乙酯30份、环氧基硅烷20份、金属填料300份。

[0030] 这里，还提供了表面绝缘型电磁屏蔽胶黏剂，其采用实施例1至4中的配方进行制备，具体制备过程如下：

[0031] 1)将环氧树脂、特种树脂、活性稀释剂、固化剂、偶联剂按照质量份数比混合，并采用三辊研磨机进行研磨分散，研磨过程中，温度控制在25±10℃之间，使其混合均匀；

[0032] 2)将金属填料与步骤1)得到的混合物进行混合，加入到真空双行星搅拌进行高速分散搅拌，搅拌速率在1000r/min±50r/min，真空度小于0.2MPa，温度控制在25±10℃，搅拌充分即可得到半成品；

[0033] 3)将上述半成品放置于-40℃的环境下静置24hr后，得到所需胶黏剂成品。

[0034] 对采用上述制备方法结合实施例1至4及对比例中的配方所制得的胶黏剂进行性能测试，测试结果见表1。

[0035] 测试标准：

[0036] (二)电阻率：四探针电阻测试仪

[0037] (一)粘度测试：采用博勒飞HBTV2TCP锥板粘度计，25℃测试

[0038] (三)电磁屏蔽：安捷伦E5071C(100M-8.5G Hz)

[0039] 表1

[0040] 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1 对比例225℃/4hr粘度cps 25000 25000 20000 30000 18000 14000
25℃/72hr粘度cps 24000 24000 20000 31000 18000 14000
触变 4 4 4 4 6 5
固化条件 90℃*1hr 100℃*1hr 100℃*1hr 100℃*1hr 75℃*1hr 70℃*1hr表面体积电阻率Ω.cm ＞4*104 ＞4*104 ＞4*104 ＞4*104 0.1 ＞4*104
绝缘层厚度um 10 15 20 30 - -
内部体积电阻率Ω.cm 0.1 0.5 0.8 1.0 0.1 ＞4*104
电磁屏蔽dB(300um) 20 18 15 15 30 0

[0041] 从表1中我们可以看出，采用实施例1至4的配方按照上述方法制备得到的胶黏剂，均能在低温低烘烤1小时的条件下，完成固化，固化后胶黏剂表面绝缘，内部形成稳定导电网络，实现良好的电磁屏蔽效果，特别是采用实施例4中的配方，其各项性能最优，与对比例相比，其内部体积电阻率好，电磁屏蔽性能更优，从对比例2中我们可以看出，若金属填料添加量过低，会导致胶黏剂不具备电磁屏蔽性能；从对比例与实施例相比，我们可以看出，加入特种树脂、同时调整金属填料的占比能够使胶黏剂的固化条件更优。

[0042] 本发明的胶黏剂，其通过引入特种树脂，配合球状银粉混合长链脂肪酸后制得的金属填料，使得所制得的胶黏剂在具有表面绝缘的同时，具有较好的内部导电性，该胶黏剂通过对个各组分含量进行合理控制使各组分间相互促进、共同配合，且在制备该胶黏剂的过程中，将温度始终控制在25±10℃间，使得制得的胶黏剂能在90-100℃的温度条件下，1小时内完成固化，同时还具有较好的常温储存性能，能在72小时后仍具有较好的粘度、电磁屏蔽性能及触变性能好。

[0043] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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