[发明专利]一种高弹型导电浆料及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及新材料技术领域，尤其涉及一种高弹型导电浆料及其制备方法与应用。所述导电浆料，按重量份计，其包括：粘接剂11.5‑35份，导电填料35‑70份，以及，固化剂0.1‑2份；所述粘接剂包括重量比为8‑20：3‑10：0.5‑5的改性TPU、改性SBS和TPEE；所述导电填料包括重量比为30‑63：3‑4：1：1‑2的导电金属、纳米银、液态金属和螺旋碳纳米管。本发明提供了一种高弹型导电浆料，利用该导电浆料所形成的导电线路，拉伸至600％时不断电，并且回复性良好(拉伸后1min左右电阻恢复80％以上，10min后恢复90％以上)；同时，该导电线路导电性良好，体积电阻100mΩ/□/mil。

技术领域

本发明涉及新材料技术领域，尤其涉及一种高弹型导电浆料及其制备方法与应用。

背景技术

近年来，本领域人员通常会利用导电浆料在基材上形成线路图案，进而获得导电线路；而柔性电路板(FPC)则是以PI膜(聚酰亚胺)、PET膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等柔性材料为基材，利用导电浆料在上述基材上形成线路图案。柔性电路板具有传统硬性电路板不具备的优点，可以在一定范围内弯折或者延伸。

然而，若要柔性电路板在应力较大或震动的环境中保持稳定，那么对其耐弯折性、可挠性及可靠性等性能要求会更高。现有技术中，已有采用铜箔工艺制备柔性电路板的先例，但FPC中的铜会出现疲劳断裂的情况；也有采用包含热塑性树脂的导电浆料制备柔性电路板的工艺，但热塑性树脂会出现塑性变形的情况，进而导致器件失效。

另外，柔性电路板在医疗弹性材料、智能服装等领域的应用过程中，需要在任何情况下都保持通路；但是，现有的柔性电路板在较大拉伸变化(200％甚至更高)时，会出现断路的情况；而即使部分柔性电路板在拉伸恢复后可以重新通电，但也一定程度上限制了其应用。

目前，为了提高柔性电路板的耐弯折性、可挠性及可靠性等性能，通常情况下会选用高弹型导电浆料，如炭系体系导电浆料、低填料量(通常填料量50％甚至更低)的橡胶体系导电浆料、纯TPU体系导电浆料等，但是，上述导电浆料要么电阻较大(体积电阻100mΩ/□/mil)，要么抗疲劳能力较差，难以作为FPC的材料。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高弹型的导电浆料，其研发难度主要在于产品的高弹型、低电阻性、回复性难以同时兼顾。在对影响上述效果的关键因素进行探究和优化后，本发明提供了一种高弹型导电浆料及其制备方法与应用。

具体而言，本发明首先提供一种导电浆料，按重量份计，其包括：

粘接剂11.5-35份，导电填料35-70份，以及，固化剂0.1-2份；

所述粘接剂包括重量比为(8-20)：(3-10)：(0.5-5)的改性TPU、改性SBS和TPEE；

所述导电填料包括重量比为(30-63)：(3-4)：1：(1-2)的导电金属、纳米银、液态金属和螺旋碳纳米管。

本发明发现，通过上述方案，有利于同时提高浆料的弹性、低电阻性和回弹性。

其中，TPEE作为线性增强相可以提高体系整体的结构强度，其作为交联体的骨架与改性TPU可以形成凝胶体，进而大幅度提高了体系整体的弹性；改性SBS作为网状共混增韧剂与改性TPU和固化剂复配后可以形成互穿网络，如此，“TPEE+改性TPU+改性SBS+固化剂”的配伍，可显著提高导电浆料的弹性。

与此同时，上述固化剂还可促使树脂的固化收缩，并且，特定的导电填料(即导电金属与纳米银、液态金属、螺旋碳纳米管配伍)在与该固化剂混合后，实现了在凝胶体中导电相的充分接触，进而有效降低了导电浆料的电阻；此外，导电填料中的螺旋碳纳米管在与改性TPU、改性SBS复配后可提高浆料整体的回弹性。