柔性电子器件:加氢石油树脂基导电胶的研发进展
以下是关于柔性电子器件中加氢石油树脂基导电胶的研发进展:
一、材料特性方面
加氢石油树脂具有良好的稳定性、相容性和增粘性。将其作为基体材料,可与多种导电填料良好混合,为制备性能稳定的导电胶奠定基础。例如,与碳纳米管、石墨烯等碳基导电填料以及银纳米线等金属基导电填料都能有较好的相容性,能使导电填料在树脂基体中均匀分散,从而有效提高导电胶的导电性。
二、制备工艺方面
研究人员通过优化制备工艺来提升导电胶的性能。在混合工艺上,采用超声处理、机械搅拌等方法,加强加氢石油树脂与导电填料的混合均匀性。如先将加氢石油树脂加热至一定温度使其呈熔融状态,再加入导电填料,然后进行超声处理,这样能使导电填料更好地分散在树脂中,形成更有效的导电通路。
在固化工艺方面,也在不断探索更适合的固化条件和固化剂。选择合适的固化剂与加氢石油树脂匹配,控制固化温度和时间,以获得良好的固化效果,使导电胶在固化后具有优异的力学性能和导电性能,例如,通过调整固化剂的用量和固化温度,可以使导电胶的拉伸强度、柔韧性等力学性能满足柔性电子器件的要求,同时保持较低的电阻率,确保良好的导电性。
三、性能提升方面
在导电性提升上,通过添加不同类型和含量的导电填料来优化。研究发现,适量添加纳米级的导电填料,如纳米银线、纳米碳管等,能显著降低导电胶的电阻率,这是因为纳米级填料具有更大的比表面积和更好的导电性能,在加氢石油树脂基体中能形成更多的导电通路,从而提高导电性能。
在力学性能提升方面,通过对加氢石油树脂进行改性或与其他聚合物共混来实现,例如,将加氢石油树脂与一些具有良好柔韧性的聚合物如聚氨酯、硅橡胶等共混,可提高导电胶的柔韧性和拉伸强度,使其能更好地适应柔性电子器件在弯曲、拉伸等变形过程中的要求,避免因过度变形而导致导电性能下降或胶层开裂。
四、应用方面
加氢石油树脂基导电胶在柔性传感器领域得到了应用,可用于制备柔性压力传感器、应变传感器等,能够将压力、应变等物理信号转化为电信号,且在长期使用和多次变形过程中,保持稳定的传感性能,例如,在可穿戴设备中,用于监测人体运动、生理信号等的柔性传感器,使用加氢石油树脂基导电胶可以提高传感器的稳定性和可靠性。
在柔性电路连接方面也有应用。可用于连接柔性印刷电路板(FPCB)、电子元件等,实现电气连接和机械固定。其良好的导电性和柔韧性能够保证在柔性电路弯曲、折叠时,仍能保持稳定的电气性能,减少电路故障的发生。
不过,加氢石油树脂基导电胶的研发也面临一些挑战。比如,如何进一步提高导电胶在高温、高湿等复杂环境下的稳定性;如何在提高导电性能的同时,降低成本,以满足大规模生产的需求;以及如何更好地解决导电填料在树脂基体中的长期稳定性问题,防止其在使用过程中发生团聚或迁移,影响导电胶的性能等。
本文来源:河南向荣石油化工有限公司 http://www.szbangjun.com/