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各向异性导电胶用聚苯乙烯/银复合微球制备研究

各向异性导电胶用聚苯乙烯/银复合微球制备研究

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作者：程君华昆明理工大学

学位级别：硕士

随着我国现代电子信息技术的不断进步,高度集成化、多功能化逐渐成为了电子元器件发展趋势,移动终端设备的出现更是对便携性提出了挑战。相应的,对于电子材料的性能指标也提出了越来越高的要求,此时导电聚合物材料的引入和应用便成为了... 详细信息

随着我国现代电子信息技术的不断进步,高度集成化、多功能化逐渐成为了电子元器件发展趋势,移动终端设备的出现更是对便携性提出了挑战。相应的,对于电子材料的性能指标也提出了越来越高的要求,此时导电聚合物材料的引入和应用便成为了新的解决方案,它们可以实现各类电子元器件的连接和导通满足电子设备的便携化和可折叠需求。目前,为了获得具有良好导电性及热压后更大的接触面积的导电聚合物,已经开发了聚合物基质中的各种颗粒(金属、聚合物等)组成的复合材料,而聚苯乙烯/银(PS/Ag)复合材料是实现更好电导率和热压后更大接触面积的理想材料,逐渐成为导电聚合物领域的研究热点。本文以聚苯乙烯微球为芯材,通过化学镀法在微球表面沉积银粒子形成金属壳层的方法,制备了聚苯乙烯(PS)/银复合微球,研究了不同粗化时间、不同敏化时间和次数、活化过程、不同还原剂、搅拌方式对化学镀法制备的影响,通过激光粒度分布检测、红外光谱分析、扫描电子显微镜扫描分析、能谱分析、X-射线衍射等表征手段,得到的研究成果如下:(1)通过化学粗化对聚苯乙烯微球进行表面改性枝接-SOH基团,有利于敏化过程Sn的吸附。当粗化液为稀硫酸、三氧化铬的混合溶液时,经过4小时的粗化处理就可以对微球进行表面改性。(2)通过多次敏化和延长敏化时间,可以促进改性微球表面Sn的均匀吸附,为Pd粒子的均匀沉积奠定了基础,促进聚苯乙烯微球表面银壳的均匀包覆。同时活化过程沉积的Pd粒子会作为银粒子还原的催化中心,大大改善微球表面银粒子的沉积,有利于银壳的形成。(3)通过调整聚苯乙烯微球和硝酸银的质量比,可以促进微球表面银粒子的沉积,当质量比为1:2时,微球表面银粒子沉积的覆盖率高;在镀银过程中水合肼作为化学镀银的还原剂时,可以更好地控制聚苯乙烯微球表面化学镀银时形核和粒子生长的速度,有利于银粒子在微球表面的均匀的沉积促进表面银壳的包覆;在化学镀银过程中引入不同的搅拌方式,可以促进微球表面银壳的均匀包覆。超声辅助化学镀的方式,可以更好分散聚苯乙烯/银复合微球。(4)以多次敏化、镀银处理的聚苯乙烯微球为模板,可以在超声辅助化学镀的方法下制备出表面银粒子包覆率高、分散性良好的聚苯乙烯/银复合微球。

关键词：聚苯乙烯/银复合材料化学镀超声分散多次敏化

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