[0001] 本公开涉及导电材料技术领域，具体而言，涉及一种用于电铸阴极芯模制备的环氧树脂导电浆料及其制备方法。

[0002] 在电铸成形技术的领域中，导电浆料是制备电铸阴极芯模的关键材料，芯模的成形性和导电稳定性直接影响电铸成形过程中金属零件的成形精度。

[0003] 目前，电铸阴极芯模所使用的导电浆料为银颗粒/聚二甲基硅氧烷(PDMS/Ag)导电浆料。PDMS/Ag导电浆料由银颗粒填料和聚二甲基硅氧烷(PDMS)基体组成。在电铸成形时，PDMS/Ag芯模存在PDMS刚度低，沉积过程中易变形的问题。

[0004] 然而，环氧树脂导电浆料被认为是用于电铸阴极芯模制备的一种有前途的替代品之一，相较于PDMS导电浆料，环氧树脂导电浆料在制备成本、刚度和相容性等方面具有明显优势。因此，需要开发一种应用于电铸阴极芯模制备的环氧树脂导电浆料，提高其成形精度、导电稳定性和使用寿命。

[0005] 需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

[0040] 现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

[0041] 用语“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

[0042] 在电铸成形技术的领域中，导电浆料是制备电铸阴极芯模的关键材料，芯模的成形性和导电稳定性直接影响电铸成形过程中金属零件的成形精度。目前，电铸阴极芯模用导电浆料主要由银颗粒填料和聚二甲基硅氧烷(PDMS)基体组成。然而，PDMS/Ag芯模在电铸成形中存在以下缺点：PDMS和Ag成本高，不易大规模推广；PDMS刚度低，沉积过程中易变形；PDMS芯模表面Ag颗粒易脱落，导致使用寿命低。

[0043] 为了解决上述的技术问题，本公开示例性实施例首先提供一种用于电铸阴极芯模制备的环氧树脂导电浆料，环氧树脂导电浆料包括：环氧树脂A胶、片状银包铜粉、颗粒状银包铜粉、鳞片石墨和固化剂。其中，环氧树脂A胶、片状银包铜粉、颗粒状银包铜粉、鳞片石墨和固化剂的质量比为(1～1.5)：(2～5)：(2～5)：(1～2.5)：1，片状银包铜粉的平均粒径为10μm，颗粒状银包铜粉的平均粒径为4μm～5μm，鳞片石墨的平均粒径为30μm。

[0044] 本公开实施例提供的用于电铸阴极芯模制备的环氧树脂导电浆料，包括环氧树脂A胶、片状银包铜粉、颗粒状银包铜粉、鳞片石墨和固化剂；环氧树脂A胶、片状银包铜粉、颗粒状银包铜粉、鳞片石墨和固化剂的质量比为(1～1.5)：(2～5)：(2～5)：(1～2.5)：1，通过环氧树脂A胶和固化剂作为导电浆料的基体，提升了阴极芯模的刚度，解决了PDMS基体的阴极芯模刚度低，沉积过程中易变形的问题。并且通过在状银包铜粉和颗粒状银包铜粉中掺杂鳞片石墨，解决了导电填料之间接触面积小，导电性差的问题，提升环氧树脂导电浆料的导电性，进而提升阴极芯模的导电性能。

[0045] 进一步的，本公开实施例提供的用于电铸阴极芯模制备的环氧树脂导电浆料还也可以包括：增塑剂、防沉剂和消泡剂，增塑剂、防沉剂、消泡剂和环氧树脂A胶的质量比为0.4：(0.05～0.125)：(0.04～0.1)：1。

[0046] 其中，增塑剂为对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯中的一种或多种。防沉剂为聚烯烃蜡和聚酰胺蜡中的一种。消泡剂为有机硅消泡剂。

[0047] 通过在环氧树脂基体中添加增塑剂，能够改善环氧树脂基体流动性差的问题，进而保证电铸阴极芯模成形时的成形精度。通过在导电浆料中添加防沉剂，提升了环氧树脂导电浆料的稳定性，解决了导电填料易沉降的问题，使得电铸阴极芯模导电性更均匀。

[0048] 在一些实施方式中，环氧树脂A胶为E‑44；固化剂为环氧树脂B胶。可以理解的是，在实际应用中环氧树脂A胶并不局限于E‑44比如，环氧树脂A胶也可以是E‑51等。

[0049] 下面将通过一些实施例对本公开实施例提供的用于电铸阴极芯模制备的环氧树脂导电浆料及其制备方法进行说明：

[0050] 实施例1

[0051] 环氧树脂导电浆料包括：环氧树脂A胶，片状银包铜导电粉，球状银包铜导电粉，掺杂鳞片石墨，邻苯二甲酸二丁酯，环氧树脂B胶，聚烯烃蜡、有机硅消泡剂。其中，环氧树脂A胶、片状银包铜粉、球状银包铜粉、掺杂鳞片石墨、对苯二甲酸二辛酯、环氧树脂B胶、聚酰胺蜡、有机硅消泡剂的质量分别为1：2：2：1：0.4：1：0.05：0.04。

[0052] 该环氧树脂导电浆料的制备方法如下，制备时各组分含量：环氧树脂A胶、片状银包铜粉、球状银包铜粉、掺杂鳞片石墨、对苯二甲酸二辛酯、环氧树脂B胶、聚酰胺蜡、有机硅消泡剂的质量分别为10g、20g、20g、10g、4g、10g、0.5g、0.4g。

[0053] 步骤一：将鳞片石墨与片状导电银包铜粉、颗粒状导电银包铜粉按比例分散在25g无水乙醇的烧杯中，在350r/min下机械搅拌1h，即可制得导电填料悬浮液；

[0054] 步骤二：将对苯二甲酸二辛酯倒入环氧树脂B胶中搅拌均匀，制得改性环氧树脂B胶，再将导电填料悬浮液倒入改性环氧树脂B胶中，在450r/min下机械搅拌15min得到第一混合料，将第一混合料在50℃的烘箱中加热，使无水乙醇缓慢蒸发；

[0055] 将无水乙醇挥发后的第一混合料和聚酰胺蜡混合，搅拌至均匀；

[0056] 步骤三：向第一混合料和聚酰胺蜡的混合物中加入环氧树脂A胶，充分搅拌混合至均匀，得到第二混合料；

[0057] 向第二混合料中加入有机硅消泡剂，搅拌至均匀；

[0058] 步骤四：将第二混合料和有机硅消泡剂的混合物料移至真空干燥箱，在室温下抽真空10～30min，除去其内部的气泡，即可得到的掺杂石墨的银包铜填料环氧树脂导电浆料。

[0059] 将环氧树脂导电浆料浇注到圆柱形玻璃模具中，待导电浆料完全填充不锈钢模具后，移至烘箱中110℃下保温40min固化成形，冷却至室温后，将导电填料环氧树脂从原始不锈钢模具中脱模，即可得到阴极芯模，该阴极芯模如图1所示。经检测，导电填料在环氧树脂基体中分散均匀(如图2‑图4所示)。

[0060] 参见图5，电铸阴极芯模所应用的电铸设备还可以包括阳极3、电源组件1和电铸液容器4，阳极3和阴极芯模2分别和电源组件1连接，电铸液容器4内具有电铸液，阳极3和阴极芯模2设于电铸液容器4内。此芯模被用于电铸成形过程中的阴极，经测试该芯模在硫酸铜‑1溶液中的电导率能达到0.16S·m (如图6所示)。

[0061] 实施例2

[0062] 环氧树脂导电浆料包括环氧树脂A胶、片状银包铜导电粉、球状银包铜导电粉、掺杂鳞片石墨、邻苯二甲酸二丁酯、环氧树脂B胶、聚烯烃蜡、有机硅消泡剂。其中，环氧树脂A胶、片状银包铜导电粉、球状银包铜导电粉、掺杂鳞片石墨、邻苯二甲酸二丁酯、环氧树脂B胶、聚烯烃蜡、有机硅消泡剂的质量比为1：3：3：1.5：0.4：1：0.075：0.06。

[0063] 该环氧树脂导电浆料的制备方法如下，在该制备方法中各组分的含量：环氧树脂A胶、片状银包铜导电粉、球状银包铜导电粉、掺杂鳞片石墨、邻苯二甲酸二丁酯、环氧树脂B胶、聚烯烃蜡、有机硅消泡剂的质量分别为10g、30g、30g、15g、4g、10g、0.75g、0.6g。

[0064] 步骤一：将鳞片石墨与片状导电银包铜粉、颗粒状导电银包铜粉按上述比例分散在37.5g无水乙醇的烧杯中，在350r/min下机械搅拌1h，即可制得导电填料悬浮液；

[0065] 步骤二：将邻苯二甲酸二丁酯倒入环氧树脂B胶中搅拌均匀，制得改性环氧树脂B胶，再将导电填料悬浮液倒入改性环氧树脂B胶中，在450r/min下机械搅拌15min得到第一混合料，将含第一混合料在50℃的烘箱中加热，使无水乙醇缓慢蒸发；

[0066] 将无水乙醇挥发后的第一混合料和聚烯烃蜡混合，搅拌至均匀；

[0067] 步骤三：向第一混合料和聚烯烃蜡的混合物中加入环氧树脂A胶，充分搅拌混合至均匀，得到第二混合料；

[0068] 向第二混合料中加入有机硅消泡剂，搅拌至均匀；

[0069] 步骤四：将第二混合料和有机硅消泡剂的混合物料移至真空干燥箱，在室温下抽真空10～30min，除去其内部的气泡，即可得到环氧树脂导电浆料。

[0070] 将环氧树脂导电浆料浇注到长方体不锈钢模具中，待导电浆料完全填充不锈钢模具后，移至烘箱中110℃下保温40min固化成形，冷却至室温后，将导电填料环氧树脂从原始不锈钢模具中脱模，即可得到阴极芯模，该阴极芯模如图1所示。

[0071] 参见图5，此芯模被用于电铸成形过程中的阴极，经测试该芯模在硫酸铜溶液中的‑1电导率能达到0.21S·m 。

[0072] 实施例3

[0073] 环氧树脂导电浆料包括环氧树脂A胶、片状银包铜导电粉、球状银包铜导电粉、掺杂鳞片石墨、对苯二甲酸二辛酯、环氧树脂B胶、聚酰胺蜡、有机硅消泡剂。其中，环氧树脂A胶、片状银包铜导电粉、球状银包铜导电粉、掺杂鳞片石墨、对苯二甲酸二辛酯、环氧树脂B胶、聚酰胺蜡、有机硅消泡剂的质量比为1：5：5：2.5：0.4：1：0.125：0.1。

[0074] 该环氧树脂导电浆料的制备方法如下，在该制备方法中各组分的含量：环氧树脂A胶、片状银包铜导电粉、球状银包铜导电粉、掺杂鳞片石墨、对苯二甲酸二辛酯、环氧树脂B胶、聚酰胺蜡、有机硅消泡剂的质量分别为10g、50g、50g、25g、4g、10g、1.25g、1g。

[0075] 步骤一：将鳞片石墨与片状导电银包铜粉、颗粒状导电银包铜粉按上述比例分散在60g无水乙醇的烧杯中，在350r/min下机械搅拌1h，即可制得导电填料悬浮液；

[0076] 步骤二：将对苯二甲酸二辛酯倒入环氧树脂B胶中搅拌均匀，制得改性环氧树脂B胶，再将导电填料悬浮液倒入改性环氧树脂B胶中，在450r/min下机械搅拌15min，得到第一混合料，将第一混合料在50℃的烘箱中加热，使无水乙醇缓慢蒸发；

[0077] 将无水乙醇挥发后的第一混合料和聚酰胺蜡混合，搅拌至均匀；

[0078] 步骤三：向第一混合料和聚酰胺蜡的混合物中加入环氧树脂A胶，充分搅拌混合至均匀，得到第二混合料；

[0079] 向第二混合料中加入有机硅消泡剂，搅拌至均匀；

[0080] 步骤四：将第二混合料和有机硅消泡剂的混合物料移至真空干燥箱；在室温下抽真空10～30min，除去其内部的气泡，即可得到环氧树脂导电浆料。

[0081] 将环氧树脂导电浆料浇注到正方体聚四氟乙烯模具中，待导电浆料完全填充聚四氟乙烯模具后，移至烘箱中110℃下保温40min固化成形，冷却至室温后，将导电填料环氧树脂从原始聚四氟乙烯模具中脱模，即可得到正方体状阴极芯模，该阴极芯模如图1所示。

[0082] 参见图5，此阴极芯模被用于电铸成形过程中的阴极，经测试，该阴极芯模在硫酸‑1铜溶液中的电导率能达到0.25S·m 。

[0083] 经验证，本公开实施例的环氧树脂基导电浆料能够完整复制成形模具的形状，且固化后的导电环氧树脂阴极芯模具有一定的刚度，不易变形。将其用作微电铸阴极芯模，能有效提高金属零件成形精度，且脱模后的阴极芯模可重复使用。说明本发明方法制备的环氧树脂导电阴极芯模具有优异的刚度、导电性和耐用性。此外，本公开提供的制备方法具有操作简单、快速、高效、可大规模制备等优点。

[0084] 本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。