论文部分内容阅读
随着电子工业的日益发展,传统的锡/铅焊料已经逐渐被淘汰,取而代之的是低耗能、环境友好、操作工艺简单的新型导电胶黏剂。本文将石墨烯和金属银复合在一起,制备负银石墨烯纳米导电材料,并将其作为导电填料添加到不饱和聚酯树脂中,制备出剪切性能、电学性能、耐热性能均非常好的新型导电胶黏剂。负银石墨烯的制备是从天然鳞片石墨出发,通过改进的Hummers法获得氧化石墨,再将其进行超声剥离,制得氧化石墨烯,将其与硝酸银溶液混合,选用环境友好的还原剂硼氢化钠进行还原,最终得到负银石墨烯纳米导电填料。胶黏剂基体选用实验室自制的不饱和聚酯树脂,以邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、一缩乙二醇、丙三醇作为反应原料,添加苯乙烯作为稀释剂和交联剂,环烷酸钴作为固化剂,过氧化甲乙酮作为促进剂,制得室温下可固化的胶黏剂。将制得的负银石墨烯和不饱和聚酯树脂胶黏剂复合在一起制得导电胶黏剂。通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射分析仪(XRD)、拉曼光谱测试仪(Raman)、X射线光电子能谱测试仪(XPS)对制得的负银石墨烯样品进行表征,证实成功的制备出了负银石墨烯导电填料。通过酸值检测与红外光谱分析,探讨了不饱和聚酯树脂的最佳反应时间为4h。胶黏剂的剪切拉伸强度(T)由万能力学测试仪检测得到,经过探讨,得到固化剂环烷酸钴的最佳使用质量百分比为2.0%,此时胶黏剂的剪切强度为5.7 MPa,固化时间为53.7s。对该样品进行热重分析,结果表明其具有良好的热稳定性。导电胶黏剂的导电性能与负银石墨烯导电填料添加量的关系,通过四探针电阻测量仪对导电胶黏剂的电导率(k)的测量获得,随着导电填料含量的增加,电导率呈现快速增加的趋势,但当导电填料添加质量百分比达到25%后导电胶电导率的变化不是很明显。导电胶的剪切性能与负银石墨烯导电填料添加量的关系通过万能力学检对导电胶黏剂的剪切强度(T)进行检测得到,通过绘制关系曲线,可以看出随着导电填料的增加,导电胶的剪切强度呈现逐渐减小的趋势。导电胶粘剂的热稳定性分析通过热重分析(TG)展开,通过绘制出TG曲线与DTG曲线,得出导电胶有两个降解峰,初始降解温度(t0)、最大失重速率(Dm)及最大失重速率温度(tm)及最终残炭量(w),其结果表明本课题制得的导电胶黏剂具有良好的热稳定性。