一种在聚甲基丙烯酸缩水甘油酯微球表面化学镀镍的方法

技术领域

本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种在聚甲基丙烯酸缩水甘油酯微球表面化学镀镍的方法。

背景技术

信息、通讯产业突飞猛进的发展，带动电子线路板线路精细化和集成化，越来越多的集成电路需要与线路板装配，传统的锡铅焊接已不能满足要求，各向异性导电膜的出现满足了这个要求。各向异性导电膜是聚合物微球表面镀镍成为镀镍微球，均匀分散于热固性树脂中，涂布在聚酯薄膜上形成。各向异性导电膜省却了焊接，简化了工艺，提高了可靠性，极大地促进了电子设备向轻、薄、小的方向发展。各向异性导电膜已大量应用于液晶显示器与柔性电路板的连接上。

各向异性导电膜的技术核心是粒径均一的微米级单分散导电微球的制备。导电微球的制备是先通过传统的聚合方式像乳液聚合、悬浮聚合等制备出微米级别的粒径均一单分散的高分子微球，然后再在高分子微球表面镀上一层纳米厚度的镍层。本技术所涉及的镀镍技术资料很少，因为大多数情况下镀镍是在塑料大件表面通过电镀镀镍，像中国专利CN110318044A、CN102321880A、CN102321880A、CN110308044A和 CN104195533A等，要求远没有在微球表面镀镍高，镀镍后的微球要求还是单分散状态，而且镀层要求结合力牢固。仅有的微球表面镀镍的专利(像JP 58-106554、JP 63-191818、CN101245120A)它们使用的树脂球是苯乙烯、二乙烯基苯微球，这些单体聚合以后不含有与金属层具有亲和能力的活性官能团，导致高分子微球表面镀上无机的金属层结合力不牢，镀层容易脱落的难题。在高分子微球表面镀上一层纳米厚度的镍层有类似专利CN1186820A、CN100441613C、CN1936078A，但镀层不牢,微球单分散性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备有机PGMA微球表面导电而又不失高弹性和球形度的单分散导电微球的方法，主要是为解决其它工艺制备的微球表面金属结合力不牢，微球达不到单分散要求的难点，提供了一种在聚甲基丙烯酸缩水甘油酯微球表面化学镀镍的方法，利用PGMA作为母球，采用双滴氧化还原法镀镍，镀镍用到的氧化剂和还原剂采用相同的阴离子，不带来新的杂质。分散方式采用机械搅拌加超声波分散的共同作用，得到镍镀层均匀、牢固，表面光滑，单分散性优良，达到各向异性导电膜要求的导电微球。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供一种在聚甲基丙烯酸缩水甘油酯微球表面化学镀镍的方法，包括以下步骤：

(1)称取PGMA微球放置于反应瓶中，加水超声分散，将适量PdCl

(2)称取吸附有PdCl

(3)称取分散剂和吸附有Pd的PGMA微球放置于反应瓶中，加水分散，在超声波超声分散和机械搅拌分散条件下，同时滴加氧化剂A和还原剂B，得表面镀镍微球；

所述氧化剂A为:60-160g/L的次磷酸镍和1-50g/L的柠檬酸钠的混合物，所述还原剂B 为:80-200g/L的次亚磷酸钠和1-50g/L的氢氧化钠的混合物。

作为优选，所述步骤(1)具体为：

称取1g的PGMA微球放置于反应瓶中，加20mL水超声分散，将20mL、3g/L的PdCl

作为优选，所述步骤(2)具体为：

称取吸附有PdCl

作为优选，所述步骤(3)具体为：

称取2g分散剂和1g吸附有Pd的PGMA微球放置于反应瓶中，加100mL水分散，在超声波超声分散和机械搅拌分散条件下，使用蠕动泵同时滴加氧化剂A和还原剂B，反应完成后，过滤、水洗、醇洗、干燥，得表面镀镍微球。

作为优选，所述步骤(1)的操作温度为30℃；所述步骤(2)的操作温度为45℃。

作为优选，所述分散剂为三羟甲基丙烷、氯化锶、甲磺酸、氢氧化锂中的一种或几种。

作为优选，所述步骤(3)反应温度为50-70℃，反应时间为30-100min，蠕动泵滴加速度为1-10mL/min。

作为优选，所述步骤(3)中超声波频率为20-80kHz，搅拌速度为100-300rpm。

作为优选，所述氧化剂A为:90-120g/L的次磷酸镍和10-30g/L的柠檬酸钠的混合物，所述还原剂B为:100-150g/L的次亚磷酸钠和10-30g/L的氢氧化钠的混合物。

本发明的有益效果是：

本发明提供的一种在聚甲基丙烯酸缩水甘油酯微球表面化学镀镍的方法，利用PGMA作为母球，采用双滴氧化还原法镀镍，镀镍用到的氧化剂和还原剂采用相同的阴离子，不带来新的杂质。分散方式采用机械搅拌加超声波分散的共同作用，得到镍镀层均匀、牢固，表面光滑，单分散性优良，达到各向异性导电膜要求的导电微球；

本发明提供的一种在聚甲基丙烯酸缩水甘油酯微球表面化学镀镍的方法，高分子微球采用悬浮聚合的方式，所用单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)，它既有能参与聚合的双键，也含有酯基和环氧等官能团，这样聚合后得到的高分子微球是含有亲水基团的活性官能团，在接下来的化学镀中，这些活性官能团容易和无机的金属盐亲和，从而解决了在有机高分子微球表面镀上能导电的金属粒子的难题。

附图说明

图1：本发明中所使用的PGMA微球SEM照片；

图2：本发明实施例1所得镀镍微球的SEM照片；

图3：本发明实施例2所得镀镍微球的SEM照片；

图4：本发明实施例3所得镀镍微球的SEM照片；

图5：本发明实施例4所得镀镍微球的SEM照片；

图6：本发明实施例5所得镀镍微球的SEM照片；

图7：本发明实施例6所得镀镍微球的SEM照片；

图8：本发明实施例7所得镀镍微球的SEM照片。

具体实施方式

现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

称取PGMA微球(SEM照片见图1)1.0g于250mL四口瓶中，加50mL水超声分散微球，加入3g/L的PdCl

称取吸附有PdCl

用100mL水分散微球(称取2g分散剂和1g吸附有Pd的PGMA微球分散在100mL 水中)，滴加2mL、2wt％的TMP,用蠕动泵滴加镀镍液A液(组成为：2g次磷酸镍/10mLH

实施例2

其他同实施例1，不同之处在于：将A液和B液混合后一次加入反应瓶，所得镀镍微球的SEM照片见图3，指标见表1中的NP-2。

实施例3

其他同实施例1，不同之处在于：氧化剂A为：0.5g次磷酸镍/10mLH

实施例4

其他同实施例1，不同之处在于：氧化剂A为：4g次磷酸镍/10mLH

实施例5

其他同实施例1，不同之处在于：将还原剂B中的氢氧化钠替换为三乙醇胺，所得镀镍微球的SEM照片见图6，指标见表1中的NP-5。

实施例6

其他同实施例1，不同之处在于：将TMP改为TRIS，所得镀镍微球的SEM照片见图7，指标见表1中的NP-6。

实施例7

其他同实施例6，不同之处在于：将超声波的超声频率为60kHz、反应温度为70℃，所得镀镍微球的SEM照片见图8，指标见表1中的NP-7。

表1实施例1-7镀镍球性能指标

*：镍层厚度测定方法：统计100个镀镍球的粒径，算出平均直径，减去母球直径。

**:粒径结合力测定方法：将镀镍球0.1克放于两个载玻片之间，用手按住上载玻片研磨，然后放在显微镜下观察镍层脱落的程度。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。