Leitfähige Klebstoffe bestehen im Wesentlichen aus einer Harzmatrix, leitfähigen Partikeln, Dispergieradditiven und Hilfsstoffen. Die Matrix umfasst hauptsächlich Epoxidharze, Acrylatharze und Polyurethane. Obwohl hochkonjugierte Polymere selbst Leitfähigkeit besitzen, wie beispielsweise makromolekulare Pyridinstrukturen, und Elektrizität über Elektronen oder Ionen leiten können, kann die Leitfähigkeit dieser leitfähigen Klebstoffe bestenfalls das Niveau von Halbleitern erreichen; Sie können nicht den geringen Widerstand von Metallen aufweisen und sind daher für eine leitfähige Verbindung nicht ausreichend. Die meisten auf dem Markt verwendeten leitfähigen Klebstoffe basieren auf Füllstoffen-.
Grundsätzlich können in der Harzmatrix füllstoffbasierter Leitklebstoffe verschiedene Klebstoffarten zum Einsatz kommen. Zu den häufig verwendeten gehören duroplastische Klebstoffe wie Epoxidharze, Silikonharze, Polyimidharze, Phenolharze, Polyurethane und Acrylharze. Nach dem Aushärten bilden diese Klebstoffe die molekulare Gerüststruktur des leitfähigen Klebstoffs, sorgen für mechanische und adhäsive Eigenschaften und schaffen Kanäle für die leitfähigen Füllstoffpartikel. Da Epoxidharze bei Raumtemperatur oder unter 150 Grad aushärten können und eine breite Palette anpassbarer Formulierungen bieten, dominieren leitfähige Klebstoffe auf Epoxidharzbasis-den Markt.
Leitfähige Klebstoffe erfordern leitfähige Partikel mit guter Leitfähigkeit und einem geeigneten Partikelgrößenbereich, um leitfähige Pfade innerhalb der Klebstoffmatrix zu bilden. Leitfähige Füllstoffe können Pulver aus Gold, Silber, Kupfer, Aluminium, Zink, Eisen und Nickel sowie Graphit und einige leitfähige Verbindungen sein.
Ein weiterer wichtiger Bestandteil leitfähiger Klebstoffe ist das Lösungsmittel. Da die Zugabemenge an leitfähigem Füllstoff mindestens 50 % beträgt, erhöht sich die Viskosität der Harzmatrix deutlich, was häufig Auswirkungen auf die Verarbeitungseigenschaften des Klebstoffs hat. Um die Viskosität zu reduzieren und eine gute Verarbeitbarkeit und rheologische Eigenschaften zu erreichen, werden neben der Auswahl niedrigviskoser Harze in der Regel Lösungsmittel oder Reaktivverdünner zugesetzt. Reaktivverdünner können direkt als Harzmatrix für die Aushärtung dienen. Obwohl die Menge an Lösungsmittel oder Reaktivverdünner gering ist, spielt sie in leitfähigen Klebstoffen eine entscheidende Rolle und beeinflusst nicht nur die Leitfähigkeit, sondern auch die mechanischen Eigenschaften des ausgehärteten Produkts. Üblicherweise verwendete Lösungsmittel (oder Verdünnungsmittel) sollten im Allgemeinen ein großes Molekulargewicht, eine langsame Verdunstung und eine polare Struktur, wie etwa polare Kohlenstoff-Sauerstoffsegmente, haben. Die Menge des zugesetzten Lösungsmittels muss innerhalb eines bestimmten Bereichs kontrolliert werden, um eine Beeinträchtigung der gesamten Klebeleistung des leitfähigen Klebstoffs zu vermeiden.
Neben der Harzmatrix, dem leitfähigen Füllstoff und dem Verdünnungsmittel sind die anderen Komponenten von leitfähigen Klebstoffen dieselben wie die von Klebstoffen, einschließlich Vernetzungsmitteln, Haftvermittlern, Konservierungsmitteln, Zähigkeitsmitteln und Thixotropiermitteln.
