[发明专利]石墨烯导电聚合物导电胶的制备方法及该石墨烯导电聚合物导电胶

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种石墨烯导电聚合物导电胶的制备方法及该石墨烯导电聚合物导电胶。

背景技术

导电胶是实现微细电路连接的一个重要桥梁，主要由导电材料、树脂基体、分散剂、固化剂、促进剂等组成，目前常用的填料包括：银、金球，但导电银胶价格昂贵，而且导电胶中银粒子易被氧化，因而逐渐被金球替代，但工业上采用化学镀方法制备导电金球的工艺复杂，镀金过程中使用的金盐大多是氰化物，毒性非常大。因而价格低廉的新型导电填料成为研究热点。

石墨烯是一种新型的碳纳米材料，具有优异的导电、导热性能。将其作为导电胶中的导电填料，将为导电胶提供优异的导电性。而且，由于石墨烯是片状结构，与球状的导电粒子之间通过点接触形成导电通道相比，石墨烯之间形成的面接触更多，形成的导电通道的概率更高。石墨烯具有良好的导热性，通过石墨烯片层在导电胶中的均匀分散，保证了该导电胶的散热性能，利用这种优异的导热性，有利于导电胶在实际应用中及时将电流的欧姆效应产生的热量散去，降低导电胶温度，防止导电胶失效。

石墨烯本身具有优异的机械强度和延展性。因此，使用该导电胶用于粘结物体时，当粘结处受到较大外力破坏时，石墨烯的片状结构和延展性保证粘结和导电性的稳定。在粘结基体中还能起到补强作用，改善导电胶的粘结强度。

中国专利CN102382606以结构独特、导电性能优异的石墨烯为导电填料，制得高性能导电胶，但单纯以石墨烯为导电填料，石墨烯片层之间会发生堆叠，不能充分发挥石墨烯高导电性的优势，而且为增加石墨烯在导电胶中的分散程度而用表面活性剂对石墨烯进行表面改性，会一定程度影响石墨烯的导电性。除此之外，还存在填料含量过高、成本较高的问题。

目前，将石墨烯作为导电填料用在导电胶和其它复合材料中的研究已广泛报道。

中国专利CN102643625以包覆了聚苯胺的微粒为导电填料，制得一种导电胶，并将其应用于液晶显示器中。结果显示，包覆了聚苯胺的微粒本身有传导电荷的作用，可有效维持盒厚，也可有效节省成本。但单独使用聚苯胺聚合物为导电填料，所制得的导电胶与导电金球导电胶的导电性能相比仍有较大的差距。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯导电聚合物导电胶的制备方法，以石墨烯和导电聚合物单体为原料进行原位聚合，制得石墨烯导电聚合物复合材料，将该石墨烯导电聚合物复合材料作为导电填料，与环氧树脂、固化剂、促进剂混合，制得一种新型石墨烯导电聚合物导电胶，克服了传统导电胶中导电填料价格昂贵、制备工艺复杂、对环境污染性高等缺点。

本发明的另一目的在于提供一种石墨烯导电聚合物导电胶，以石墨烯导电聚合物复合材料作为导电填料，能够较好克服石墨烯片层之间重新堆叠的现象，同时该导电胶的导电性能够得到较大提高，且由于导电填料的结构特殊、尺寸可控，因此该导电胶在超细电路连接中有着巨大的应用前景。

为实现上述目的，本发明提供一种石墨烯导电聚合物导电胶的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、提供石墨烯粉末和导电聚合物单体；

步骤2、提供溶剂，将所述石墨烯粉末加入所述溶剂中,通过搅拌和超声处理得到石墨烯分散液；

步骤3、将所述导电聚合物单体加入所述石墨烯分散液中，通过搅拌和超声处理得到分散均匀的石墨烯与导电聚合物单体的混合液；

步骤4、向所述石墨烯与导电聚合物单体的混合液中投入引发剂，使得导电聚合物单体在石墨烯表面发生原位聚合反应，得到石墨烯导电聚合物复合材料预备液；

步骤5、通过过滤和干燥处理，除去所述石墨烯导电聚合物复合材料预备液中的溶剂和杂质，得到石墨烯导电聚合物复合材料粉末；

步骤6、称取一定比例的环氧树脂、固化剂和促进剂，混合，搅拌至分散均匀，得到环氧树脂胶体系；

步骤7、将所述石墨烯导电聚合物复合材料粉末分散于所述环氧树脂胶体系中，得到石墨烯导电聚合物导电胶预备材料；

步骤8、对所述石墨烯导电聚合物导电胶预备材料进行脱泡处理，得到石墨烯导电聚合物导电胶。

所述步骤1中，所述石墨烯粉末的层数小于10，尺寸为1～10um，电导率大于1000S/m，所述导电聚合物单体是苯胺、吡咯或噻吩。

当所述步骤1中的导电聚合物单体为吡咯时，所述步骤4中的引发剂为氯化铁，所述氯化铁与吡咯单体的摩尔比为2:1～1:3。

当所述步骤1中的导电聚合物单体为苯胺或噻吩时，所述步骤4中的引发剂为过硫酸铵，所述过硫酸铵与苯胺或噻吩单体的摩尔比为1:1～4:1。