[发明专利]一种环氧树脂基碳纳米复合电磁屏蔽导电胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环氧树脂基碳纳米复合电磁屏蔽导电胶及其制备方法，本发明采用优异的碳纳米材料部分性地替代了传统的银粉材料，显著降低了银粉的用量，通过发挥碳纳米材料和银纳米颗粒的协同效应，以及添加改良后的阻燃剂，并通过优化制备工艺过程，从而制得新型具备电磁屏蔽功能的环氧树脂基导电胶材料，为了该环氧树脂基导电胶材料在电子信息领域的应用提供了技术基础。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，特别是涉及一种环氧树脂基碳纳米复合电磁屏蔽导电胶及其制备方法。

背景技术

环氧树脂(Epoxyresins)是一个分子中含有两个以上环氧基，并在适当的化学试剂存在下能形成三维交联网络状固化物的化合物总称。环氧树脂的种类很多，其分子量属于一种低聚物范围，为区别固化后的环氧树脂，有时也称为环氧低聚物。环氧树脂与固化剂反应后可形成三维网状的热固性塑料。该树脂通常在液态下使用，经常温或加热固化，达到最终使用的目的。环氧树脂作为一种液态树脂，具有在固化反应过程中收缩率小，其固化物粘结性、耐热性、耐腐蚀性、力学性能和电气性能优良的特点，是热固性树脂中应用量较大的一个品种。目前，已被广泛应用于多种金属与非金属的粘接、耐腐蚀涂料、电气绝缘材料、玻璃钢/复合材料等的制造，在航空航天、船舶运输、电子、电气、机械制造、化工防腐及其其他许多工业领域中起到越来越重要的作用，已成为各工业领域中不可或缺的基础材料，正朝着“高纯化、精细化、专用化、系列化、配套化、功能化”六个方向发展，以满足各个行业对环氧树脂提出的不同性能的需求。环氧树脂的应用领域极其广泛，以直接或间接的使用形式，几乎遍及所有工业领域，如作为涂料用于汽车、容器、工厂设备、土木建筑、船舶和家用电器等领域；作为胶黏剂用于飞机、汽车、光学机械、电子电气、铁道车辆、土木建筑等；作为成型材料用于电器、工具等；作为纤维增强树脂基复合材料用于飞机、重电器和体育用品等。

环氧树脂的氧指数为19.8，属于易燃材料范畴。尽管环氧树脂的可燃性由于其组成与结构的不同，而又较大差别。如双份A型环氧树脂和脂环族环氧树脂的分子结构和组成就显然不同，其聚合物中氧原子与碳原子之比O/C不同，引起了氧指数的不同；O/C比越小，氧指数就越高。双份A型环氧树脂比脂环族环氧树脂相比，氧指数要大一些，可燃性要小一些，而酚醛环氧树脂又比双份A型环氧树脂氧指数要高一些。结合电子信息领域的应用，鉴于安全性考虑，需要对环氧树脂进行阻燃改性。目前通常经常使用的阻燃剂为含卤族类阻燃剂，主要通过卤族、磷、硼、氮等阻燃元素，实现树脂的阻燃性能。但是卤族有毒性，危害比较大，所以如何得到新型的环氧树脂基碳纳米复合电磁屏蔽导电胶成为现在亟待需要解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种环氧树脂基碳纳米复合电磁屏蔽导电胶及其制备方法，以解决现有环氧树脂基碳纳米复合电磁屏蔽导电胶采用卤素进行阻燃而引入的毒性问题。

第一方面，本发明提供了一种制备环氧树脂基碳纳米复合电磁屏蔽导电胶的方法，包括：以环氧树脂作为第一载体，通过稀释剂对所述环氧树脂进行稀释，将石墨烯、碳纳米管和银粉复配体系作为导电功能填料，并将稀释后的环氧树脂与所述导电功能填料进行球磨混合，得到第一混合体；以固化剂作为第二载体，将氢氧化铝、氢氧化镁和红磷复配体系作为阻燃剂，并将所述固化剂与所述为阻燃剂进行球磨混合，得到第二混合体；通过所述第二混合体对所述第二混合体进行固化，以得到环氧树脂基碳纳米复合电磁屏蔽导电胶。

可选地，所述环氧树脂、所述固化剂、所述稀释剂、所述导电功能填料与所述阻燃剂的质量比为100：20～50：5～25：12～60：30～100。

可选地，所述石墨烯、所述碳纳米管与所述银粉的质量比为1～5：1～5：10～50；

所述氢氧化铝、所述氢氧化镁与所述红磷的质量比为10～50：10～50：0～5。

可选地，所述石墨烯为片层石墨烯，且所述石墨烯的厚度为5～50nm，宽度为10～50微米。