一種片狀率高粒徑分布窄的片狀銀粉的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子工業(yè)用金屬粉末制備方法，特別是涉及用于制造電子工業(yè)用電子膠水的片狀銀粉的機(jī)械球磨制備方法，具體地說是一種片狀率高粒徑分布窄的片狀銀粉的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]片狀銀粉被廣泛應(yīng)用于光電器件封裝材料領(lǐng)域，其制備和性能研究受到了極大的關(guān)注。為了得到應(yīng)用性能理想的片狀銀粉，國內(nèi)外研究工作者進(jìn)行了大量的研究工作。目前，制備片狀銀粉的方法主要分為化學(xué)還原法和機(jī)械球磨法?；瘜W(xué)還原法是指在液相、固相或氣相條件下，用還原劑還原銀的化合物而制備銀粉的一類方法。機(jī)械球磨法則是首先制備出球形、類球形或枝狀的銀粉顆粒，然后再經(jīng)過機(jī)械球磨方法使之形成片狀銀粉。
[0003]化學(xué)還原法制備片狀銀粉方法的優(yōu)越性是銀粉不會因機(jī)械球磨而進(jìn)一步污染，純度高，粒子結(jié)構(gòu)也均勻，但因?yàn)殂y粒子濃度偏低，成本偏高，產(chǎn)率低，無法滿足對片狀銀粉的大量需求。而機(jī)械球磨法具備化學(xué)還原法不具有的很多優(yōu)點(diǎn)，如產(chǎn)率很高，成本相對較低等，是目前制備片狀銀粉的主要方法。但是，由于球磨過程的可變因素很多，不同工藝、不同生產(chǎn)者、甚至同一工藝同一生產(chǎn)者生產(chǎn)不同批次的片狀銀粉，在技術(shù)指標(biāo)上往往難以一致，而且同時(shí)還會產(chǎn)生冷焊團(tuán)聚，造成片狀銀粉片狀率低、粒徑不均一等，進(jìn)而影響導(dǎo)電銀膠的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種片狀率高粒徑分布窄的片狀銀粉的制備方法，該方法所制得的片狀銀粉具有高片狀率和粒徑分布窄的優(yōu)點(diǎn)，能夠在降低銀膠中的銀含量的前提下滿足銀膠的電性能要求。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種片狀率高粒徑分布窄的片狀銀粉的制備方法，其特征在于:該方法首先選擇前驅(qū)體球形銀粉及球磨球在球磨介質(zhì)溶劑中浸泡，再加入嵌段型高分子分散劑，然后在一定溫度下超聲處理，在分子水平促進(jìn)球形銀粉在球磨球表面的分散；球磨過程中，首先在轉(zhuǎn)速較低的情況下進(jìn)行預(yù)磨，使銀粉、球磨球在球磨罐中均勻分布，然后高速球磨，得到片狀率高及粒徑分布窄的片狀銀粉；包括以下步驟:
(1)在球磨介質(zhì)溶劑中加入球磨助劑，加入量為球形銀粉總質(zhì)量的0.5?5% ；
(2)將前驅(qū)體球形銀粉、球磨球在球磨介質(zhì)溶劑中浸泡，再加入嵌段型高分子分散劑，然后在一定溫度下超聲處理，其中球形銀粉和球磨介質(zhì)溶劑的質(zhì)量比為0.2:1?1:1，球磨球與球形銀粉的質(zhì)量比為10:1?50:1，球磨球大小范圍為0.1?5mm，嵌段型高分子分散劑與球形銀粉的質(zhì)量比為0.01:1?0.1:1，超聲時(shí)間5?60min，溫度為50?80°C ；
(3)將上述球形銀粉、球磨球、球磨介質(zhì)溶劑及球磨助劑轉(zhuǎn)移至球磨罐中，其總體積不超過球磨罐容積的2/3，在球磨機(jī)中進(jìn)行低速球磨，球磨速度在50?100r/min，使球形銀粉、球磨球在球磨罐中均勻分布，球磨時(shí)間為5?30min ；
(4)在高速情況下進(jìn)行球磨，球磨速度在100?300r/min，球磨時(shí)間2?36h；
(5)將球磨后的球形銀粉與球磨球進(jìn)行分離后用乙醇洗滌，經(jīng)真空干燥得到片狀率高粒徑分布窄的片狀銀粉。
[0006]進(jìn)一步，所述的嵌段型高分子分散劑是聚(乙烯基吡啶)-b_(甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯)、聚(乙烯基吡啶)_b-聚乙二醇、聚(乙烯基咪唑)-b-聚乙二醇或聚(丙烯酸二甲氨基乙酯)-b-聚乙二醇或它們的任意混合物。所述的球磨介質(zhì)溶劑是甲醇、乙醇、丙醇、油酸、二甲苯、松油醇或松節(jié)油或它們的任意混合物。所述的球磨助劑是油酸、硬脂酸、油酸酰胺或硬脂酸酰胺或它們的任意混合物。在行星式球磨機(jī)中進(jìn)行低速球磨和高速球磨。
[0007]本發(fā)明中，驅(qū)體球形銀粉及球磨球在球磨介質(zhì)溶劑中浸泡，再加入嵌段型高分子分散劑，然后在一定溫度下超聲處理，在分子水平更好地促進(jìn)球形銀粉在球磨球表面的分散；球磨過程中，首先在轉(zhuǎn)速較低的情況下進(jìn)行預(yù)磨，使銀粉、球磨球在球磨罐中均勻分布。這兩個(gè)措施能夠使得銀粉顆粒得到充分研磨，并避免顆粒之間產(chǎn)生冷焊造成團(tuán)聚。
[0008]本發(fā)明的益效果是:本發(fā)明方法所制得的片狀銀粉具有片狀率高和粒徑分布窄的優(yōu)點(diǎn)，能夠在降低銀膠中的銀含量的前提下滿足銀膠的電性能要求。
【附圖說明】
[0009]圖1是實(shí)施例1得到的片狀銀粉的SEM表征圖像。
[0010]圖2是實(shí)施例3得到的片狀銀粉的SEM表征圖像。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1
一種片狀率高粒徑分布窄的片狀銀粉的制備方法，首先選擇前驅(qū)體球形銀粉及球磨球在球磨介質(zhì)溶劑中浸泡，再加入嵌段型高分子分散劑，然后在一定溫度下超聲處理，在分子水平促進(jìn)球形銀粉在球磨球表面的分散；球磨過程中，首先在轉(zhuǎn)速較低的情況下進(jìn)行預(yù)磨，使銀粉、球磨球在球磨罐中均勻分布，然后高速球磨，得到片狀率高及粒徑分布窄的片狀銀粉；具體步驟如下:
(1)在球磨介質(zhì)溶劑乙醇中加入球磨助劑油酸，油酸加入量為球形銀粉總質(zhì)量的0.5% ；
(2)將0.2kg前驅(qū)體球形銀粉、4kg球磨球在上述溶劑中浸泡，再加入嵌段型高分子分散劑聚(乙烯基咪唑)-b-聚乙二醇，然后在80°C下超聲處理30min，其中球形銀粉和球磨介質(zhì)溶劑的質(zhì)量比為0.5:1，球磨球大小范圍為0.2mm ;
(3)將上述球形銀粉、球磨球、球磨介質(zhì)溶劑及球磨助劑轉(zhuǎn)移至10L球磨罐中，在行星式球磨機(jī)中進(jìn)行低速球磨，球磨速度在100r/min，使銀粉、球磨球在球磨罐中均勾分布，球磨時(shí)間為lOmin ；
(4)然后，在高速情況下進(jìn)行球磨，球磨速度在150r/min，球磨時(shí)間為6h;
(5)將球磨后的銀粉與球磨球進(jìn)行分離后用乙醇多次洗滌后，經(jīng)真空干燥得到片狀率高粒徑分布窄的片狀銀粉，SEM表征圖像如圖1所示。
[0012]實(shí)施例2 一種片狀率高粒徑分布窄的片狀銀粉的制備方法，具體步驟如下:
(1)在乙醇中加入球磨助劑硬脂酸，硬脂酸加入量為球形銀粉總質(zhì)量的2%;
(2)將25g前驅(qū)體球形銀粉、lOOOg球磨球在上述溶劑中浸泡，再加入嵌段型高分子分散劑聚(乙烯基吡啶)-b-(甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯)，然后在70°C下超聲處理lOmin，其中球形銀粉和球磨介質(zhì)溶劑的質(zhì)量比為0.2:1，球磨球大小范圍為2_ ；
(3)將上述球形銀粉、球磨球、球磨介質(zhì)溶劑及球磨助劑轉(zhuǎn)移至1L球磨罐中，在行星式球磨機(jī)中進(jìn)行低速球磨，球磨速度在50r/min，使銀粉、球磨球在球磨罐中均勻分布，球磨時(shí)間為30min ；
(4)然后，在高速情況下進(jìn)行球磨，球磨速度在200r/min，球磨時(shí)間為5h;
(5)將球磨后的銀粉與球磨球進(jìn)行分離后用乙醇多次洗滌后，經(jīng)真空干燥得到片狀率高粒徑分布窄的片狀銀粉。
[0013]實(shí)施例3
一種片狀率高粒徑分布窄的片狀銀粉的制備方法，具體步驟如下:
(1)在丙醇中加入球磨助劑油酸酰胺，油酸酰胺加入量為球形銀粉總質(zhì)量的3%;
(2)將1kg前驅(qū)體球形銀粉、25kg球磨球在上述溶劑中浸泡，再加入嵌段型高分子分散劑聚(丙烯酸二甲氨基乙酯)-b-聚乙二醇，然后在75°C下超聲處理60min，其中球形銀粉和球磨介質(zhì)溶劑的質(zhì)量比為0.6:1，球磨球大小范圍為0.1mm ；
(3)將上述球形銀粉、球磨球、球磨介質(zhì)溶劑及球磨助劑轉(zhuǎn)移至15L球磨罐中，在行星式球磨機(jī)中進(jìn)行低速球磨，球磨速度在120r/min，使銀粉、球磨球在球磨罐中均勻分布，球磨時(shí)間為15min ；
(4)然后，在高速情況下進(jìn)行球磨，球磨速度在200r/min，球磨時(shí)間為7h;
(5)將球磨后的銀粉與球磨球進(jìn)行分離后用乙醇多次洗滌后，經(jīng)真空干燥得到片狀率高粒徑分布窄的片狀銀粉，SEM表征圖像如圖2所示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種片狀率高粒徑分布窄的片狀銀粉的制備方法，其特征在于:該方法首先選擇前驅(qū)體球形銀粉及球磨球在球磨介質(zhì)溶劑中浸泡，再加入嵌段型高分子分散劑，然后在一定溫度下超聲處理，在分子水平促進(jìn)球形銀粉在球磨球表面的分散；球磨過程中，首先在轉(zhuǎn)速較低的情況下進(jìn)行預(yù)磨，使銀粉、球磨球在球磨罐中均勻分布，然后高速球磨，得到片狀率高及粒徑分布窄的片狀銀粉；包括以下步驟: (1)在球磨介質(zhì)溶劑中加入球磨助劑，加入量為球形銀粉總質(zhì)量的0.5?5% ； (2)將前驅(qū)體球形銀粉、球磨球在球磨介質(zhì)溶劑中浸泡，再加入嵌段型高分子分散劑，然后在一定溫度下超聲處理，其中球形銀粉和球磨介質(zhì)溶劑的質(zhì)量比為0.2:1?1:1，球磨球與球形銀粉的質(zhì)量比為10:1?50:1，球磨球大小范圍為0.1?5mm，嵌段型高分子分散劑與球形銀粉的質(zhì)量比為0.01:1?0.1:1，超聲時(shí)間5?60min，溫度為50?80°C ； (3)將上述球形銀粉、球磨球、球磨介質(zhì)溶劑及球磨助劑轉(zhuǎn)移至球磨罐中，其總體積不超過球磨罐容積的2/3，在球磨機(jī)中進(jìn)行低速球磨，球磨速度在50?100r/min，使球形銀粉、球磨球在球磨罐中均勻分布，球磨時(shí)間為5?30min ； (4)在高速情況下進(jìn)行球磨，球磨速度在100?300r/min，球磨時(shí)間2?36h； (5)將球磨后的球形銀粉與球磨球進(jìn)行分離后用乙醇洗滌，經(jīng)真空干燥得到片狀率高粒徑分布窄的片狀銀粉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片狀率高粒徑分布窄的片狀銀粉的制備方法，其特征在于:所述的嵌段型高分子分散劑是聚(乙烯基吡啶)-b_ (甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯)、聚(乙烯基吡啶)-b-聚乙二醇、聚(乙烯基咪唑)-b-聚乙二醇或聚(丙烯酸二甲氨基乙酯)-b-聚乙二醇或它們的混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片狀率高粒徑分布窄的片狀銀粉的制備方法，其特征在于:所述的球磨介質(zhì)溶劑是甲醇、乙醇、丙醇、油酸、二甲苯、松油醇或松節(jié)油或它們的任意混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片狀率高粒徑分布窄的片狀銀粉的制備方法，其特征在于:所述的球磨助劑是油酸、硬脂酸、油酸酰胺或硬脂酸酰胺或它們的任意混合物。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片狀率高粒徑分布窄的片狀銀粉的制備方法，其特征在于:在行星式球磨機(jī)中進(jìn)行低速球磨和高速球磨。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種片狀率高粒徑分布窄的片狀銀粉的制備方法，首先選擇前驅(qū)體球形銀粉及球磨球在球磨介質(zhì)溶劑中浸泡，再加入嵌段型高分子分散劑，然后在一定溫度下超聲處理，在分子水平更好地促進(jìn)球形銀粉在球磨球表面的分散；球磨過程中，首先在轉(zhuǎn)速較低的情況下進(jìn)行預(yù)磨，使銀粉、球磨球在球磨罐中均勻分布，然后高速球磨，得到片狀率高、粒徑分布窄的片狀銀粉。本發(fā)明所制得的片狀銀粉具有高片狀率和粒徑分布窄的優(yōu)點(diǎn)，能夠在降低銀膠中的銀含量的前提下滿足銀膠的電性能要求。
【IPC分類】B22F9/04
【公開號】CN105345013
【申請?zhí)枴緾N201510758839
【發(fā)明人】琚偉, 馬望京
【申請人】南京瑞盈環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年11月10日