本發(fā)明屬于導(dǎo)電膠黏劑，具體涉及一種生物基導(dǎo)電膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、導(dǎo)電膠帶廣泛用于電子3c產(chǎn)品上，起到電磁屏蔽、導(dǎo)靜電(靜電釋放)、電路搭電和縫隙點(diǎn)封閉等作用。例如：在傳統(tǒng)的電路板上會(huì)有很多電路，電路板上有些地方不適合焊接，需要導(dǎo)電膠帶來進(jìn)行接通搭電；一些電子元件需要電磁屏蔽排除電信號(hào)干擾，需要導(dǎo)電膠帶來進(jìn)行物理屏蔽；一些精密元件會(huì)受到靜電的干擾，可用良好的導(dǎo)電膠帶進(jìn)行靜電釋放，故導(dǎo)電膠黏劑及導(dǎo)電膠帶應(yīng)運(yùn)而生。

2、cn111500215a公開了一種壓敏導(dǎo)電膠黏劑，按照重量份數(shù)計(jì)，包含以下組分：丙烯酸樹脂漿80～90份、導(dǎo)電填料30～50份，其中，所述導(dǎo)電填料按照質(zhì)量百分比計(jì)，包含50～60％石墨烯包覆銅粉，剩余為導(dǎo)電銀粉、鋁鍍銀粉、納米氧化鋅、納米氧化鋁中的一種或多種，所述丙烯酸樹脂漿按照重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分：丙烯酸類硬單體10～20份、丙烯酸類軟單體20～30份、功能性單體1～5份、引發(fā)劑0.1～0.5份、偶聯(lián)劑0.5～1份、交聯(lián)劑0.5～2份、乙酸乙酯120～150份；該技術(shù)方案提供的壓敏導(dǎo)電膠黏劑具有高初粘與高持粘性能，同時(shí)具有較好的導(dǎo)電性能，且原材料成本低，但該發(fā)明提供的導(dǎo)電膠黏劑的導(dǎo)電性能較差。

3、cn116836661a公開了一種環(huán)氧樹脂基導(dǎo)電膠黏劑及其制備方法，所述環(huán)氧樹脂基導(dǎo)電膠黏劑制備的具體步驟如下：(1)采用電化學(xué)方法制備3,4-二氧乙撐噻吩/5-氰基吲哚共聚物膜；(2)將共聚物膜溶于二甲基亞砜中得到溶液a；將硫酸鹽溶于去離子水中，加入羥基化納米二硼化鈦粉末、羧基化納米二硼化鈦粉末并分散均勻，得到分散液b；將分散液b加入溶液a中，磁力攪拌并超聲分散20～40min；所述硫酸鹽為硫酸銅、硫酸鋅中的至少一種；所述共聚物膜、硫酸鹽、羥基化納米二硼化鈦粉末、羧基化納米二硼化鈦粉末、二甲基亞砜、去離子水的質(zhì)量比為10：(1～2)：15：15：(55～60)：(40～45)；(3)先升溫至80～90℃保持6～8h，再降溫至45～50℃保持55～60h，自然冷卻，冷凍干燥除去水分和二甲基亞砜，得到雙網(wǎng)絡(luò)復(fù)合氣凝膠；(4)將復(fù)合氣凝膠研磨成粉末，與環(huán)氧樹脂基體、固化劑、增塑劑、丙酮混合均勻，得到導(dǎo)電膠黏劑；復(fù)合氣凝膠粉末、環(huán)氧樹脂基體、固化劑、增塑劑、丙酮的質(zhì)量比為(60～70)：(30～40)：(2～3)：(2～4)：(10～12)，該技術(shù)方案制備得到了具有良好導(dǎo)電性能和粘接性能的環(huán)氧樹脂膠黏劑，但是制備工藝較復(fù)雜。

4、隨著全球范圍內(nèi)對(duì)環(huán)境重視程度不斷提高，碳中和、碳達(dá)峰的背景下，各行業(yè)對(duì)環(huán)保、可持續(xù)材料需求的增加，傳統(tǒng)導(dǎo)電膠黏劑，從主體成分上進(jìn)行區(qū)別主要可分為兩大類，第一類是環(huán)氧樹脂導(dǎo)電體系，第二類是丙烯酸樹脂導(dǎo)電體系，其都基于石油基聚合物制備，主要依賴于石油等化石資源，可能面臨更嚴(yán)格的監(jiān)管。

5、因此，需要開發(fā)一種對(duì)石油等化石資源依賴度低、導(dǎo)電性能和粘接性能好、制備工藝簡(jiǎn)單的生物基導(dǎo)電膠黏劑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種生物基導(dǎo)電膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用。所述生物基導(dǎo)電膠黏劑的主要原料來自于生物基材料，可減少對(duì)環(huán)境的影響，且導(dǎo)電性能和粘接性能好，制備工藝簡(jiǎn)單。

2、為達(dá)到此發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種生物基導(dǎo)電膠黏劑，所述生物基導(dǎo)電膠黏劑包括按重量份數(shù)計(jì)的如下組分：生物基膠黏劑100份、增粘劑1～80份(例如10份、20份、30份、40份、50份、60份或70份等)、導(dǎo)電填料3～30份(例如5份、10份、15份、20份或25份等)和交聯(lián)劑0.01～5份(例如0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份或4.5份等)。

4、本發(fā)明中，所述生物基膠黏劑來源于生物質(zhì)，不依賴石油等化石資源，在一定程度上可減少對(duì)環(huán)境的影響，符合可持續(xù)發(fā)展的要求，其與增粘劑、導(dǎo)電填料和交聯(lián)劑復(fù)配制備得到的生物基導(dǎo)電膠黏劑具有導(dǎo)電性能和粘接性能好的特點(diǎn)。所述交聯(lián)劑能與生物基膠黏劑和增粘劑中的聚合物反應(yīng)并交聯(lián)形成大分子鏈，提升導(dǎo)電膠黏劑的整體交聯(lián)密度，還能富集在生物基導(dǎo)電膠黏劑表面，增加生物基導(dǎo)電膠黏劑表面反應(yīng)性基團(tuán)數(shù)量，增加粘接性能。

5、優(yōu)選地，所述生物基膠黏劑包括生物基丙烯酸膠黏劑。

6、優(yōu)選地，所述增粘劑包括生物基增粘樹脂。

7、本發(fā)明中，所述生物基增粘樹脂來源于生物質(zhì)，不依賴石油等化石資源，在一定程度上可減少對(duì)環(huán)境的影響。

8、優(yōu)選地，所述生物基增粘樹脂包括松香樹脂、改性松香樹脂、石油樹脂、萜烯樹脂、萜烯酚醛樹脂或酚醛樹脂中的任意一種或至少兩種的組合。

9、優(yōu)選地，所述生物基導(dǎo)電膠黏劑的制備原料中增粘劑的重量份數(shù)為1～40份(例如5份、10份、15份、20份、25份、30份或35份等)。

10、優(yōu)選地，所述增粘劑的軟化點(diǎn)為-40～150℃，例如-20℃、-10℃、0℃、20℃、40℃、60℃、80℃、100℃、120℃或140℃等，進(jìn)一步優(yōu)選為0～120℃。

11、優(yōu)選地，所述導(dǎo)電填料包括金屬導(dǎo)電顆粒。

12、優(yōu)選地，所述金屬導(dǎo)電顆粒包括金粉、銅粉、銀粉、鎳粉、鋁粉、鎳粉或鎳包石墨中的任意一種或至少兩種的組合，進(jìn)一步優(yōu)選為鎳粉。

13、本發(fā)明中，所述金粉的導(dǎo)電效果優(yōu)但成本高；銅粉的導(dǎo)電效果優(yōu)但銅會(huì)隨環(huán)境溫度影響導(dǎo)致電阻變大，應(yīng)用在化學(xué)類液體內(nèi)電阻穩(wěn)定性極難保證；銀粉的導(dǎo)電效果優(yōu)，但市面占有率不高，且成本較高；鋁粉的導(dǎo)電性差；鎳粉導(dǎo)電效果優(yōu)，耐溶劑性好且成本可控。

14、優(yōu)選地，所述生物基導(dǎo)電膠黏劑的制備原料中導(dǎo)電填料的重量份數(shù)為5～15份(例如6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份或14份等)。

15、優(yōu)選地，所述鎳粉包括枝鏈狀鎳粉、片狀鎳粉、球形鎳粉、多孔微球形鎳粉或長鏈形鎳粉中的任意一種或至少兩種的組合，進(jìn)一步優(yōu)選為枝鏈狀鎳粉。

16、優(yōu)選地，所述枝鏈狀鎳粉的d50粒徑為5～40μm(例如10μm、15μm、20μm、25μm、30μm或35μm等)，進(jìn)一步優(yōu)選為10～30μm。

17、優(yōu)選地，所述交聯(lián)劑包括異氰酸酯基硅烷和/或環(huán)氧硅烷，進(jìn)一步優(yōu)選為異氰酸酯基硅烷和環(huán)氧硅烷。

18、優(yōu)選地，所述生物基導(dǎo)電膠黏劑的制備原料中交聯(lián)劑的重量份數(shù)為0.01～1份(例如0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份或0.9份等)。

19、第二方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的生物基導(dǎo)電膠黏劑的制備方法，所述制備方法包括將生物基膠黏劑、增粘劑、導(dǎo)電填料、交聯(lián)劑和溶劑混合，烘干，得到所述生物基導(dǎo)電膠黏劑。

20、本發(fā)明中，所述生物基導(dǎo)電膠黏劑的制備方法中經(jīng)過烘干工藝去除溶劑，同時(shí)在此過程中，交聯(lián)劑異氰酸酯基硅烷和環(huán)氧硅烷在表面張力作用下逐步向表面富集，交聯(lián)劑的富集能增加生物基導(dǎo)電膠黏劑表面反應(yīng)性基團(tuán)數(shù)量，提高粘接性能。由于溶劑的揮發(fā)和組分的固化而引起體積收縮，使導(dǎo)電填料互相間形成穩(wěn)定連續(xù)的接觸，使生物基導(dǎo)電膠黏劑具有導(dǎo)電性。

21、優(yōu)選地，所述溶劑包括乙酸乙酯。

22、優(yōu)選地，所述烘干的溫度為80～160℃，例如90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃或150℃等。

23、優(yōu)選地，所述烘干的速度為3～10m/min，例如4m/min、5m/min、6m/min、7m/min、8m/min、9m/min等。

24、優(yōu)選地，所述烘干后還包括熟化的步驟。

25、優(yōu)選地，所述熟化的溫度為20～30℃(例如21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃或29℃等)，時(shí)間為3～7天(例如4天、5天或6天等)。

26、第三方面，本發(fā)明提供一種生物基導(dǎo)電膠帶，所述生物基導(dǎo)電膠帶包括無基材膠帶或含基材膠帶；

27、所述無基材膠帶包括依次層疊設(shè)置的第一離型膜層、膠黏劑層和第二離型膜層，所述膠黏劑層由如第一方面所述的生物基導(dǎo)電膠黏劑制成；

28、所述含基材膠帶包括單面膠帶或雙面膠帶；

29、所述單面膠帶由依次層疊設(shè)置的離型膜層、膠黏劑層和導(dǎo)電基材層組成，所述膠黏劑層由如第一方面所述的生物基導(dǎo)電膠黏劑制成；

30、所述雙面膠帶由依次層疊設(shè)置的第一離型膜層、第一膠黏劑層、導(dǎo)電基材層、第二膠黏劑層和第二離型膜層組成，所述第一膠黏劑層和第二膠黏劑層各自獨(dú)立地由如第一方面所述的生物基導(dǎo)電膠黏劑制成。

31、優(yōu)選地，所述無基材膠帶中膠黏劑層、單面膠帶中膠黏劑層、雙面膠帶中第一膠黏劑層和第二膠黏劑層各自獨(dú)立地為0.01～0.05mm，例如0.015mm、0.02mm、0.025mm、0.03mm、0.035mm、0.04mm或0.045mm等。

32、優(yōu)選地，所述無基材膠帶中第一離型膜層、無基材膠帶中第二離型膜層、單面膠帶中離型膜層、雙面膠帶中第一離型膜層和雙面膠帶中第二離型膜層各自獨(dú)立地包括平紋離型膜。

33、優(yōu)選地，所述平紋離型膜的厚度為0.025～0.15mm，例如0.04mm、0.06mm、0.08mm、0.10mm、0.12mm或0.14mm等。

34、優(yōu)選地，所述單面膠帶和雙面膠帶中導(dǎo)電基材層各自獨(dú)立地包括銅箔、鋁箔或?qū)щ姴贾械娜我庖环N，進(jìn)一步優(yōu)選為銅箔。

35、優(yōu)選地，所述銅箔為電解銅箔。

36、優(yōu)選地，所述銅箔的厚度為0.002～3.0mm(例如0.004mm、0.01mm、0.05mm、0.1mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm或2.5mm等)，進(jìn)一步優(yōu)選為0.006～0.2mm，再進(jìn)一步優(yōu)選為0.018mm。

37、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

38、本發(fā)明所述生物基膠黏劑來源自于生物質(zhì)，不依賴石油等化石資源，可減少對(duì)環(huán)境的影響，其與增粘劑、導(dǎo)電填料和交聯(lián)劑復(fù)配制備得到的生物基導(dǎo)電膠黏劑具有導(dǎo)電性能和粘接性能好、制備工藝簡(jiǎn)單和綠色環(huán)保的特點(diǎn)，所述生物基膠黏劑的生物基物質(zhì)含量≥60wt％，所述生物基膠黏劑制成的生物基導(dǎo)電膠帶的1inch2平均電阻小于0.07ω，剝離力大于800gf，優(yōu)選情況下，1inch2平均電阻小于0.03ω，常溫剝離力大于1600gf。