高分子學習研究
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導電膠也叫導電銀漿，可以分為聚合物導電漿料和燒結型銀導電漿料，其區別在於前者以聚合物作為粘結相，後者以玻璃或氧化物作為粘結相。
今天我們主要討論聚合物導電膠。其實導電膠由聚合物基體和導電填料經混合製備而成，主要通過導電填料來實現導電的。目前導電機理主要有兩種，具體如下：
1、穿流理論
當導電填料的填充量達到一定量後，原本處於獨立分散狀態的金屬導電粒子開始相互接觸，形成連續的網絡結構，使導電膠具有導電性能。可以認為導電膠的電阻是內部一系列電阻的串並聯總和，也就是金屬導電粒子本身的電阻和金屬粒子之間形成的串並聯電路網絡所具有的電阻的總和。穿流理論主要的不足在於不能解釋導電膠只有在基體樹脂固化後才能表現出良好的導電性能的事實。所以有人提出了第二種理論。
2、隧穿效應
該理論著重點是聚合物的絕緣性，認為金屬粒子上一般覆蓋了一層絕緣的聚合物薄膜，粒子與粒子之間很難直接的接觸，只有通過粒子之間的電子跳躍，電子才能穿過絕緣層，達到傳導的效果(即隧穿效應)。可以理解為在樹脂固化以前，片狀銀粉在樹脂中鬆散分布，且銀表面覆蓋著一層絕緣的聚合物薄膜，這時導電膠是絕緣的；在樹脂固化過程中，隨著溶劑
的揮發和樹脂體積的收縮，填料粒子開始部分地聚集在一起，形成穩定連續的接觸；其中樹脂的收縮使填料粒子間產生了足夠的壓力，粒子與粒子之間的接觸更為緊密，這是導電膠電導建立的主要原因。
3、導電膠配方參考
3.1常規配方參考及各成分作用
成分
質量百分比
成分說明
銀粉
78-82%
導電填料
雙酚A型環氧樹脂
8-12%
樹脂
酸酐類固化劑
1-3%
固化劑
甲基咪唑
0-1%
促進劑
乙酸丁酯
4-6%
非活性稀釋劑
活性稀釋劑692
1-2%
活性稀釋劑
鈦酸四乙酯
0-1%
附著力促進劑
聚醯胺蠟
0-1%
防沉降劑
3.2高導電導熱導電膠配方
數據來源於專利CN105315943A
雙酚A型環氧樹脂30份
石墨烯2份
酚醛樹脂10份
氮化硼2份
二氧化矽氣凝膠1.5份
稀釋劑3份
固化劑1份
偶聯劑2份
促進劑0.5份。
關鍵材料作用：環氧樹脂主要起粘結固定作用，石墨烯使得導電膠的導電性提高，石墨烯納米片和氮化硼納米片使導電膠具有優異的導熱性能，二氧化矽氣凝膠使得該導電膠的力學性能得到改善，抗衝擊性能大大提高，且其耐熱性能增加。
原料性能介紹：
納米六方氮化硼是一種類石墨烯的二維材料，而同時也是一種性能優異並具有很大發展潛力的新型陶瓷材料，因其具有高溫抗氧化性、耐輻射、高導熱率、高溫潤滑性、介電性能和絕緣性能良好的特點，在冶金、航天航空、電子和核工業等領域有著廣泛的應用。六方氮化硼粉體材料是基於二維的氮化硼納米片通過空間交聯形成的三維網狀結構，除了具有二維氮化硼納米片的性質，三維氮化硼納米材料在空間導熱，催化劑載體及吸聲防震等。
3.3 碳納米管改性導電膠
數據來源專利CN105254993A
納米銀膠體1份
納米銅膠體1份
碳納米管2份
氯化鈀1份
離子液體5份
油酸修飾的四氧化三鐵磁性納米顆粒1份
氧化鋅納米線3份
基礎樹脂40份
填充油8份
潤滑劑0.5份
無機填料2.5份
抗氧化劑0.01份。
3.4雙組份加成型防沉降導電矽膠
數據來源專利CN105199623A
A組分
基料：20份
甲基氫矽油：2份
抑制劑2-甲基-3-丁炔基-2醇：0.005份
二甲基矽油：5份
矽烷偶聯劑A-171：0.005份
改性純銀導電粉：40份，
B組分
基料：20份
鉑催化劑：0.0001份
二甲基矽油：5份
矽烷偶聯劑A-171：1份
改性純銀導電粉：40份
備註：基料由分子量為2W的乙烯基矽油：50份；分子量為10W的乙烯基矽油：50份；疏水型白炭黑R972：60份；六甲基二矽氮烷：5份；蒸餾水：0.5份脫水共混製得，所述改性純銀導電粉是指表面包裹有矽烷偶聯劑A-171的純銀導電粉。
3.5天然可生物降解的醫用導電膠
數據來源專利CN105199631A
9.5%海藻酸鈉
3.0%滲透劑
0.3%防腐劑
87.2%純化水
聲明：導電膠配方僅供學習交流及參考之用，高分子學習研究對此不承擔任何產品生產及產權責任。
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來源：高分子學習研究編輯整理
本期編輯：suo
期次：探索 第5期