本發(fā)明涉及黏合劑，具體為一種高耐久有機(jī)硅導(dǎo)電膠及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、有機(jī)硅導(dǎo)電膠廣泛應(yīng)用于航空航天、電子封裝、汽車電子及高端工業(yè)領(lǐng)域，其核心優(yōu)勢在于良好的柔韌性、耐候性以及優(yōu)異的電學(xué)性能。然而，現(xiàn)有的有機(jī)硅導(dǎo)電膠在耐高溫、導(dǎo)電穩(wěn)定性及長期服役性能方面仍存在一定的技術(shù)瓶頸。

2、首先，導(dǎo)電填料的分散穩(wěn)定性問題。傳統(tǒng)的有機(jī)硅導(dǎo)電膠主要采用銀粉、碳納米管、石墨烯等導(dǎo)電填料，但由于填料在基體中的團(tuán)聚現(xiàn)象，導(dǎo)致導(dǎo)電路徑不均勻，影響整體導(dǎo)電性能。此外，在高溫環(huán)境下，導(dǎo)電填料易發(fā)生氧化或遷移，導(dǎo)致導(dǎo)電衰減，加速材料的失效。

3、其次，長期耐高溫及耐老化能力不足?，F(xiàn)有技術(shù)中，多數(shù)有機(jī)硅導(dǎo)電膠的耐高溫能力主要依賴有機(jī)硅基體本身的耐熱特性。然而，在高溫環(huán)境下，材料的熱膨脹系數(shù)失配、界面應(yīng)力積累以及基體的降解等問題，都會導(dǎo)致導(dǎo)電膠的粘接性能下降，甚至影響電學(xué)穩(wěn)定性。此外，紫外線、濕熱環(huán)境及長期熱氧老化等因素，也會降低導(dǎo)電膠的使用壽命，使其在極端工況下難以長期服役。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種高耐久有機(jī)硅導(dǎo)電膠及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種高耐久有機(jī)硅導(dǎo)電膠，包括以下具體組成成分：有機(jī)硅基體、導(dǎo)電填料、固化體系、耐老化助劑、增粘劑；

4、各組成成分的質(zhì)量份數(shù)如下：

5、有機(jī)硅基體?50-100份；

6、導(dǎo)電填料?40-80份；

7、固化體系?2-10份；

8、耐老化助劑?1-5份；

9、增粘劑?2-8份；

10、高耐久有機(jī)硅導(dǎo)電膠還包括添加物，所述添加物包括介觀相取向劑、自修復(fù)協(xié)同體系、納米相界面強(qiáng)化劑、納米屏障層；

11、所述添加物的各組成成分的質(zhì)量份數(shù)如下：

12、介觀相取向劑?2-6份；

13、自修復(fù)協(xié)同體系?3-8份；

14、納米相界面強(qiáng)化劑?4-10份；

15、納米屏障層?2-7份。

16、進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述有機(jī)硅基體為聚硅氧烷或者改性硅樹脂中的任意一種或多種；所述導(dǎo)電填料為鍍銀銅粉、石墨烯或者碳納米管中的任意一種或多種；所述固化體系為過氧化物固化劑、鉑催化加成固化劑或者濕氣固化劑中的任意一種或多種；所述耐老化助劑包括抗氧劑、紫外線吸收劑和熱穩(wěn)定劑中的任意一種或多種；所述增粘劑為硅烷偶聯(lián)劑或者改性環(huán)氧樹脂中的任意一種或多種。

17、進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述介觀相取向劑包括嵌段共聚物和表面功能化液晶聚合物；

18、所述嵌段共聚物為聚氧化乙烯-聚二甲基硅氧烷-聚氧化乙烯、聚苯乙烯-聚二甲基硅氧烷-聚苯乙烯或嵌段聚氨酯中的任意一種或多種，所述嵌段共聚物的分子量分布在10000至100000之間；

19、所述表面功能化液晶聚合物的主鏈結(jié)構(gòu)為聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚酰胺中的任意一種或多種，側(cè)鏈含有氰基、羧基、磺酸基或磷酸基官能團(tuán)中的任意一種或多種，用于增強(qiáng)導(dǎo)電填料的定向能力。

20、進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述添加物中，所述自修復(fù)協(xié)同體系包括氮摻雜石墨烯以及芳香雜環(huán)功能化硅烷；

21、所述氮摻雜石墨烯中的氮含量為1-10?wt%，氮以吡啶氮、石墨氮或胺基氮的形式存在；

22、所述芳香雜環(huán)功能化硅烷含有咪唑環(huán)、噻吩環(huán)、苯并噻唑環(huán)或苯并咪唑環(huán)結(jié)構(gòu)中的任意一種或多種，與有機(jī)硅基體形成動態(tài)可逆的氫鍵網(wǎng)絡(luò)，提高導(dǎo)電膠的自修復(fù)能力。

23、進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述納米相界面強(qiáng)化劑由三嵌段納米碳纖維以及超分子網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)劑組成；

24、所述三嵌段納米碳纖維以碳納米纖維為主鏈，兩端官能化接枝聚二甲基硅氧烷，所述三嵌段納米碳纖維的直徑為20-200?nm，長度為1-10?μm；

25、所述超分子網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)劑由表面修飾的janus粒子組成，janus粒子的表面一側(cè)修飾疏水基團(tuán)，另一側(cè)修飾親水基團(tuán)，用于改善有機(jī)硅基體與導(dǎo)電填料的界面結(jié)合力。

26、進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述納米屏障層由納米金屬-氧化物異質(zhì)結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電高分子涂層組成；

27、所述納米金屬-氧化物異質(zhì)結(jié)構(gòu)表面的氧化層厚度為2-20?nm；

28、所述導(dǎo)電高分子涂層的厚度為5-50?nm。

29、進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述納米金屬-氧化物異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的納米金屬為銀納米顆粒、銅納米顆粒或鎳納米顆粒中的任意一種或多種；氧化層為氧化錫、氧化鋅、氧化鋁中的任意一種或多種；納米金屬-氧化物異質(zhì)結(jié)構(gòu)在導(dǎo)電填料表面形成穩(wěn)定的物理屏障；

30、所述導(dǎo)電高分子涂層為聚吡咯、聚苯胺或聚噻吩中的任意一種或多種，在導(dǎo)電填料老化或部分氧化失效時(shí)提供額外的電子輸運(yùn)通道。

31、一種高耐久有機(jī)硅導(dǎo)電膠的制備方法，基于上述的一種高耐久有機(jī)硅導(dǎo)電膠進(jìn)行制備，包括以下具體步驟：

32、s1、配制有機(jī)硅基體，作為導(dǎo)電膠的基礎(chǔ)載體；

33、s2、分散導(dǎo)電填料，使導(dǎo)電填料在有機(jī)硅基體中形成穩(wěn)定分散狀態(tài)；

34、s3、加入固化體系，固化體系用于交聯(lián)有機(jī)硅基體；

35、s4、引入耐老化助劑，提高導(dǎo)電膠的抗紫外線、耐熱、耐濕性；

36、s5、添加增粘劑，用于增強(qiáng)界面結(jié)合力；

37、s6、加入介觀相取向劑，用于優(yōu)化導(dǎo)電膠的導(dǎo)電路徑；

38、s7、引入自修復(fù)協(xié)同體系，并確保其均勻分散；

39、s8、最后添加納米相界面強(qiáng)化劑與納米屏障層，經(jīng)熟化后，形成穩(wěn)定的高耐久有機(jī)硅導(dǎo)電膠。

40、進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述步驟s7中，加入自修復(fù)協(xié)同體系時(shí)，采用500-1000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌混合60分鐘，確保其均勻分散；

41、通過后續(xù)40-60℃的低溫處理，使自修復(fù)協(xié)同體系形成動態(tài)網(wǎng)絡(luò)，提高導(dǎo)電膠的抗疲勞能力和自修復(fù)特性。

42、進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述步驟s8中，先加入納米相界面強(qiáng)化劑，采用3000-4000?rpm的轉(zhuǎn)速剪切攪拌30分鐘，使其均勻分布；

43、隨后，在攪拌條件下加入納米屏障層，并繼續(xù)攪拌30分鐘，優(yōu)化其與有機(jī)硅基體進(jìn)行結(jié)合；

44、最終，導(dǎo)電膠體系經(jīng)熟化，熟化溫度為25-40℃，熟化時(shí)間為12-24h，形成穩(wěn)定的高耐久有機(jī)硅導(dǎo)電膠。

45、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種高耐久有機(jī)硅導(dǎo)電膠及其制備方法，具備以下有益效果：

46、該高耐久有機(jī)硅導(dǎo)電膠及其制備方法，通過優(yōu)化導(dǎo)電填料的分散方式，采用介觀相取向劑調(diào)控導(dǎo)電路徑，并引入納米屏障層，有效降低填料的氧化與遷移，提高導(dǎo)電穩(wěn)定性。此外，通過耐老化助劑和自修復(fù)協(xié)同體系的復(fù)合設(shè)計(jì)，使材料在高溫、濕熱及紫外線環(huán)境下保持優(yōu)異的粘接性能與導(dǎo)電能力。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的導(dǎo)電膠在高溫環(huán)境下具有更低的電阻漂移、更優(yōu)異的機(jī)械穩(wěn)定性及更長的使用壽命，適用于極端工況下的導(dǎo)電封裝及粘接應(yīng)用。