柔性電子器件:加氫石油樹脂基導(dǎo)電膠的研發(fā)進(jìn)展
以下是關(guān)于柔性電子器件中加氫石油樹脂基導(dǎo)電膠的研發(fā)進(jìn)展:
一、材料特性方面
加氫石油樹脂具有良好的穩(wěn)定性、相容性和增粘性。將其作為基體材料,可與多種導(dǎo)電填料良好混合,為制備性能穩(wěn)定的導(dǎo)電膠奠定基礎(chǔ)。例如,與碳納米管、石墨烯等碳基導(dǎo)電填料以及銀納米線等金屬基導(dǎo)電填料都能有較好的相容性,能使導(dǎo)電填料在樹脂基體中均勻分散,從而有效提高導(dǎo)電膠的導(dǎo)電性。
二、制備工藝方面
研究人員通過優(yōu)化制備工藝來提升導(dǎo)電膠的性能。在混合工藝上,采用超聲處理、機(jī)械攪拌等方法,加強(qiáng)加氫石油樹脂與導(dǎo)電填料的混合均勻性。如先將加氫石油樹脂加熱至一定溫度使其呈熔融狀態(tài),再加入導(dǎo)電填料,然后進(jìn)行超聲處理,這樣能使導(dǎo)電填料更好地分散在樹脂中,形成更有效的導(dǎo)電通路。
在固化工藝方面,也在不斷探索更適合的固化條件和固化劑。選擇合適的固化劑與加氫石油樹脂匹配,控制固化溫度和時(shí)間,以獲得良好的固化效果,使導(dǎo)電膠在固化后具有優(yōu)異的力學(xué)性能和導(dǎo)電性能,例如,通過調(diào)整固化劑的用量和固化溫度,可以使導(dǎo)電膠的拉伸強(qiáng)度、柔韌性等力學(xué)性能滿足柔性電子器件的要求,同時(shí)保持較低的電阻率,確保良好的導(dǎo)電性。
三、性能提升方面
在導(dǎo)電性提升上,通過添加不同類型和含量的導(dǎo)電填料來優(yōu)化。研究發(fā)現(xiàn),適量添加納米級(jí)的導(dǎo)電填料,如納米銀線、納米碳管等,能顯著降低導(dǎo)電膠的電阻率,這是因?yàn)榧{米級(jí)填料具有更大的比表面積和更好的導(dǎo)電性能,在加氫石油樹脂基體中能形成更多的導(dǎo)電通路,從而提高導(dǎo)電性能。
在力學(xué)性能提升方面,通過對(duì)加氫石油樹脂進(jìn)行改性或與其他聚合物共混來實(shí)現(xiàn),例如,將加氫石油樹脂與一些具有良好柔韌性的聚合物如聚氨酯、硅橡膠等共混,可提高導(dǎo)電膠的柔韌性和拉伸強(qiáng)度,使其能更好地適應(yīng)柔性電子器件在彎曲、拉伸等變形過程中的要求,避免因過度變形而導(dǎo)致導(dǎo)電性能下降或膠層開裂。
四、應(yīng)用方面
加氫石油樹脂基導(dǎo)電膠在柔性傳感器領(lǐng)域得到了應(yīng)用,可用于制備柔性壓力傳感器、應(yīng)變傳感器等,能夠?qū)毫?、?yīng)變等物理信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),且在長(zhǎng)期使用和多次變形過程中,保持穩(wěn)定的傳感性能,例如,在可穿戴設(shè)備中,用于監(jiān)測(cè)人體運(yùn)動(dòng)、生理信號(hào)等的柔性傳感器,使用加氫石油樹脂基導(dǎo)電膠可以提高傳感器的穩(wěn)定性和可靠性。
在柔性電路連接方面也有應(yīng)用??捎糜谶B接柔性印刷電路板(FPCB)、電子元件等,實(shí)現(xiàn)電氣連接和機(jī)械固定。其良好的導(dǎo)電性和柔韌性能夠保證在柔性電路彎曲、折疊時(shí),仍能保持穩(wěn)定的電氣性能,減少電路故障的發(fā)生。
不過,加氫石油樹脂基導(dǎo)電膠的研發(fā)也面臨一些挑戰(zhàn)。比如,如何進(jìn)一步提高導(dǎo)電膠在高溫、高濕等復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定性;如何在提高導(dǎo)電性能的同時(shí),降低成本,以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求;以及如何更好地解決導(dǎo)電填料在樹脂基體中的長(zhǎng)期穩(wěn)定性問題,防止其在使用過程中發(fā)生團(tuán)聚或遷移,影響導(dǎo)電膠的性能等。
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