微米級銀薄片的表面功能化

在過去的幾十年里，人們已經(jīng)報(bào)道了ECAs的可靠性、成本降低、高導(dǎo)電性和粘合強(qiáng)度。為了提高ECA的導(dǎo)電性和機(jī)械性能，人們做出了許多努力，包括增加樹脂基體收縮率、在銀顆粒上原位更換表面潤滑劑、納米銀填料的低溫?zé)Y(jié)、添加還原劑或低溫液體填料、添加偶聯(lián)劑，使用具有低儲能模量和導(dǎo)電填料還原含量的樹脂基質(zhì)。此外，還報(bào)道了使用偶聯(lián)劑、表面活性劑和表面涂層的功能化銀片。固化劑的活性官能團(tuán)（-CN、-N和-OH）附著在Ag薄片上，并可能形成致密的聚合物包覆層，從而導(dǎo)致ECAs的導(dǎo)電性較差。在用酸-醇溶液處理后，Ag薄片的添加導(dǎo)致ECAs的粘度增加，并且Ag薄片在ECAs中的分散性較差。二元酸的有機(jī)官能團(tuán)，如羧基和巰基，與Ag薄片具有良好的親和力，可用于功能化Ag薄片，從而在Ag表面附著一層有機(jī)酸分子。有機(jī)二元酸的羧基可以與Ag薄片結(jié)合，取代Ag表面的有機(jī)潤滑劑，從而避免Ag薄片的團(tuán)聚，使其更均勻地分散在ECAs的樹脂基體中。它不僅可以實(shí)現(xiàn)Ag薄片之間更好的接觸，而且可以在ECAs中形成更多的導(dǎo)電通路。戊二酸中含有O、S、N、H等元素，這些元素可以在銀表面與有機(jī)潤滑劑形成氫鍵、共價(jià)鍵、偶極鍵或離子鍵，并可以提高ECA的導(dǎo)電性和機(jī)械性能。此外，它還可用于去除液態(tài)金屬油墨的表面氧化層（例如，鎵和鎵基合金，它們對液態(tài)金屬的界面性能有很大影響，例如液態(tài)金屬的粘附性、潤濕性和流變性。 研究思路：

采用戊二酸原位取代有機(jī)潤滑劑對微米級銀片進(jìn)行功能化。討論潤滑劑層與銀片表面之間的相互作用、潤滑劑的熱分解以及戊二酸對潤滑劑去除的影響。研究不同戊二酸含量的ECAs的固化行為、體積電阻率和剪切強(qiáng)度。

研究內(nèi)容： 1、SEM形貌及元素分析

2、熱分析

3、FTIR&拉曼光譜&XPS分析

4、ECAs的體積電阻率、剪切強(qiáng)度和粘度

ECAs顯示出良好的流動移動性和最低的粘度。隨著戊二酸的持續(xù)增加，Ag表面的有機(jī)膜增厚，Ag薄片在其上聚集成團(tuán)聚體，阻礙了ECAs的流動，并增加了粘度。此外，戊二酸表現(xiàn)出弱極性，這有助于改善相容性。

5、作用機(jī)制

戊二酸可以有效地原位取代銀片上的C18-硬脂酸，并且在不影響ECA的機(jī)械性能的情況下顯著改善了ECA的電性能。

研究結(jié)論：

1、一種短鏈二羧酸，即戊二酸，可以有效地去除銀表面的有機(jī)潤滑劑，這對ECA的性能有積極影響。研究了戊二酸對ECA的熱穩(wěn)定性、導(dǎo)電性、機(jī)械性能和粘度的影響，還探索了戊二酸對ECA作用的機(jī)理。

2、SEM、EDS和ICP-OES分析表明，功能化的Ag薄片均勻分散，表面清潔光滑，戊二酸-乙醇溶液可以更有效地去除Ag表面的有機(jī)潤滑劑。TG和DSC結(jié)果表明，約0.31%的戊二酸吸附在Ag表面，顯著促進(jìn)了ECAs的固化行為。

3、戊二酸不僅可以有效地去除Ag表面的有機(jī)潤滑劑，而且可以參與與2E4MZ-CN的酰胺化反應(yīng)，當(dāng)戊二酸達(dá)到一定含量時(shí)，通過充當(dāng)橋梁來促進(jìn)環(huán)氧樹脂的固化。
責(zé)任編輯：彭菁