[发明专利]粒径均一的交联聚合物微球的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粒径均一、单分散交联微米级聚合物微球的制备方法。这种聚合物微球主要用于制备各向异性导电膜(ACF)的导电粒子。ACF主要用于电子计算器、液晶、等离子体以及各种半导体的显示器面板与柔性电路板的连接。

背景技术

信息、通讯产业突飞猛进的发展，带动电子线路板线路精细化和集成化，越来越多的集成电路需要与线路板装配，传统的锡铅焊接已不能满足要求。各向异性导电膜是镀镍/金聚合物微球(粒径1.0μm～5.0μm)均匀分散于热固性树脂中，涂布在12.5μm厚的聚酯薄膜上形成的。各向异性导电膜省却了焊接，简化了工艺，提高了可靠性，极大地促进了电子设备向轻、薄、小的方向发展。目前各向异性导电膜已大量应用于液晶显示器与柔性电路板的连接上。

各向异性导电膜的技术核心是粒径均一的微米级单分散聚合物微球的制备。制备聚合物微球的传统方法是乳液聚合、悬浮聚合。虽然乳液聚合制备聚合物微球分布范围较窄，但它只能合成出小于0.5μm的微粒；而悬浮聚合制备的聚合物微球在0.1μm～1μm之间，但粒子的均一性难以控制。

日本专利JP 58-106554和JP 63-191818提出了种子聚合的方法。即先通过乳液聚合获得种子，然后进行增长，扩大粒子。本方法的缺点是需要多步反应步骤，可操作性和经济性差。JP63-191805提出了通过在有特殊分散稳定剂，有机溶剂或水/有机溶剂体系的情况下，一种或以上的乙烯类单体一步聚合的方法，然而，JP 63-191805得到的粒子粒径不令人满意。JP4-323213和JP10-310603报道了在非水溶剂中，制备N-乙烯羧酸氨树脂，成品平均粒径在10μm或以下。JP 4-323213没有提到粒径分布；JP10-310603提到了较宽的粒径分布。因此，要得到粒径均一的微米级单分散具有交联的聚合物微球粒子是非常困难的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种粒径均一的交联聚合物微球的制备方法，对交联剂和稳定剂进行优选，并选择适当的溶剂，通过特定的工艺条件制备出粒径均一的、耐热、单分散聚合物微球，使更好地满足制作ACF的要求，以克服上述已有方法的缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种粒径均一的交联聚合物微球的制备方法，其特征在于：

组分配比为：单体浓度：5～15％，多功能交联剂：单体量的1.0～10.0％，位阻分散剂：单体量的5.0～10.0％，引发剂：单体量的0.5～2.0％，余量为溶剂；所述百分比均为重量比例；

其中，单体为苯乙烯类或丙烯酸酯类；

所述的多功能交联剂为以下化合物中的任一种：甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、二缩季戊四醇六丙烯酯、二甲基丙烯酸新戊二醇酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷；

位阻分散剂为为以下化合物中的任一种：聚丙烯酸、聚乙二醇、糊精、聚乙烯醇、部分皂化的聚乙酸乙烯酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸、乙烯醚共聚物、聚苯乙烯磺酸、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素；

引发剂是偶氮二异丁氰、过氧化苯甲酰、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化二异丙苯中的任一种；

溶剂为水溶性溶剂；

聚合工艺步骤包括：1)、在65℃～75℃下反应聚合16～24h，搅拌速度50～150rpm；2)、用乙醇洗涤；3)、离心或减压过滤；4)、真空干燥。

所述的苯乙烯类单体为以下化合物中的任一种：苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、氯苯乙烯、苯乙烯磺酸；所述的丙烯酸酯类单体为以下化合物中的任一种：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸基乙酯、单甲基丙烯酸二乙基乙二醇酯、单甲基丙烯酸聚乙二醇酯、单甲基丙烯酸丁二醇酯，甲基丙烯酸、甲基丙烯酰胺，丙烯氰，N-甲基丙烯酰氧琥珀酰亚胺。

所述的苯乙烯类单体为苯乙烯，单体浓度为7.0～10.0％；所述的丙烯酸酯类单体是甲基丙烯酸甲酯或者N-甲基丙烯酰氧琥珀酰亚胺，单体浓度为7.0～10.0％。

水溶性溶剂为以下化合物中的一种或者两种以上按任意比例混合：水、甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、叔丁醇、乙二醇单甲醚、乙二醇双甲醚。