一種電子印刷用納米銀基導(dǎo)電油墨的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于印刷電子材料合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超細納米銀基導(dǎo)電油墨的快速、高效的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電子印制技術(shù)即用專門的噴墨打印機，把導(dǎo)電油墨直接打印在各種基板上，通過適當?shù)牡蜏靥幚砉に?，形成各種導(dǎo)電線路和互聯(lián)圖形，其具有生產(chǎn)工序少、生產(chǎn)成本低、環(huán)境友好、設(shè)計靈活、功能多樣化等優(yōu)點。噴墨加成工藝現(xiàn)已在很多方面得到應(yīng)用，比如印刷線路板(PCB)導(dǎo)電圖形，柔性電路(FPC)，無線射頻識別標簽(RFID)，有機薄膜晶體管(OTFT)，有機場效應(yīng)晶體管(OFET)，電子櫥窗，電池電極，薄膜開關(guān)，電磁屏蔽，無源元件等。采用噴墨印制加成工藝，首要的問題就是導(dǎo)電油墨的使用。金屬銀由于具有最高的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)性，因此成為最受關(guān)注的納米金屬油墨。由于納米銀具有無可比擬的優(yōu)勢，發(fā)達國家正大力開發(fā)新型納米銀導(dǎo)電油墨，以滿足不同印制電子產(chǎn)品的需要，如RFID的超高頻天線、薄膜鍵盤和開關(guān)、PCB、電池測試器、撓性顯示器、電磁波屏蔽材料等。目前，粒徑小于20nm的納米銀油墨已成功商品化。配合超級打印機，可制得線寬/間距僅為3-5 μ m的導(dǎo)線，較普通絲網(wǎng)印制減少近90%。相比之下，我國在印刷電子領(lǐng)域，特別是納米金屬導(dǎo)電油墨的發(fā)展方面還基本處于空白階段。因此，尋求一種簡單、快速、高性能的納米銀基導(dǎo)電油墨的合成方法目前依然是一個挑戰(zhàn)。本發(fā)明為納米銀基導(dǎo)電油墨的合成提供了一種簡單、快速高效的合成方法，這種方法有利于大規(guī)?；a(chǎn)及應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種納米銀基導(dǎo)電油墨的快速、高效的制備方法，由該方法制備的納米銀基導(dǎo)電油墨具有較好的分散性和穩(wěn)定性，而且其噴印、固化及導(dǎo)電性能良好，尤其是其合成過程簡單、快速，有利于日后實施工業(yè)化生產(chǎn)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種高分散性與穩(wěn)定性而且噴印、固化及導(dǎo)電性能良好的納米銀基導(dǎo)電油墨的快速高效合成方法。首先，將一元醇、多元醇和去離子水按體積比(1-9): (1-9): (0-8)的比例混合均勻作為復(fù)合溶劑；之后，將有機樹脂與復(fù)合溶劑按質(zhì)量比(1-20):100在一定溫度條件下充分混合攪拌均勻形成溶液；最后，將超細銀基納米粉與上述溶液按質(zhì)量比為1-85:100的比例在一定溫度條件下充分混合均勻，并進行后續(xù)的真空脫泡處理，即得納米銀基導(dǎo)電油墨。
[0005]由本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出:此方案不僅能夠制備出高分散性與穩(wěn)定性而且噴印、固化及導(dǎo)電性能良好的納米銀基導(dǎo)電油墨，而且該制備方法具有過程簡單可控、高效、耗能較少等優(yōu)點，因此適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0006]圖1本發(fā)明實施例1所涉及的導(dǎo)電油墨中銀納米球形顆粒的紫外吸收光譜。
[0007]圖2本發(fā)明實施例1所涉及的導(dǎo)電油墨中銀納米球形顆粒的高倍透射電鏡圖。
[0008]圖3本發(fā)明實施例1所涉及的導(dǎo)電油墨中銀納米球形顆粒的電子衍射圖。
[0009]圖4本發(fā)明實施例2所制備的納米銀導(dǎo)電油墨的實物照片。
【具體實施方式】
[0010]為了更好地解釋本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。
[0011]實施例1
[0012]將乙醇、乙二醇和去離子水按體積比6:3:1的比例混合均勻作為復(fù)合溶劑；之后，將聚環(huán)氧乙烷(重均分子量:20000)與復(fù)合溶劑按質(zhì)量比2:100在20°C下充分混合攪拌均勻形成溶液；最后，將超細銀納米粉(平均粒徑:20nm)與上述溶液按質(zhì)量比為35:100的比例在一定溫度條件下充分混合均勻，并進行后續(xù)的真空脫泡處理，即得納米銀基導(dǎo)電油墨。
[0013]采用紫外一可見分光光度計及透射電子顯微鏡對所得產(chǎn)物進行表征分析。從圖1的紫外可見光譜表征結(jié)果看，在400nm附近有一個比較強的可歸屬為球形銀納米粒子的特征吸收峰；從圖2及圖3的TEM及SAED結(jié)果看，所得到的銀納米球形顆粒的分散性較好，且粒徑分布均一，平均粒徑大約在1-1Onm之間。
[0014]實施例2
[0015]將異丙醇、一縮二丙二醇和十六醇按體積比7:2:1的比例混合均勻作為復(fù)合溶劑；之后，將聚環(huán)氧乙烷(重均分子量:20000)與復(fù)合溶劑按質(zhì)量比5:100在40°C下充分混合攪拌均勻形成溶液；最后，將超細銀銅合金納米粉(平均粒徑:20nm)與上述溶液按質(zhì)量比為30:100的比例在一定溫度條件下充分混合均勻，并進行后續(xù)的真空脫泡處理，即得納米銀銅合金導(dǎo)電油墨。
[0016]圖4為調(diào)制的導(dǎo)電油墨的實物照片。采用表面界面張力儀(型號:DCAT21)測得上述調(diào)制的導(dǎo)電油墨的表面張力為35dynes.cnT1;采用旋轉(zhuǎn)粘度計(上海平軒科學(xué)儀器有限公司，型號:NDJ-8S)測得油墨粘度為15cP，利用上述導(dǎo)電油墨噴印于75 μ m厚的聚酰亞胺薄膜表面，噴印的覆膜厚度為13 y m，測得覆膜的方塊電阻為85m Ω / □(天津安合盟科技有限公司，型號:SB100A-2)。
【主權(quán)項】
1.一種電子印刷用納米銀基導(dǎo)電油墨的制備方法，其特征在于包括如下步驟: 步驟A.將一元醇、多元醇和去離子水按體積比1-9:1-9:0-8的比例混合均勻作為復(fù)合溶劑a ； 步驟B.將有機樹脂與復(fù)合溶劑a按質(zhì)量比1-20:100在一定溫度條件下充分混合攪拌均勻作為溶液b ； 步驟C.將超細銀基納米粉與溶液b按質(zhì)量比為1-85:100的比例在一定溫度條件下充分混合均勻，然后進行真空脫泡處理，即得納米銀基導(dǎo)電油墨。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子印刷用納米銀基導(dǎo)電油墨的制備方法，其特征在于:步驟A中的一元醇可為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇或丁醇；多元醇為乙二醇、丙二醇、丙三醇、一縮二丙二醇、十六醇或十八醇。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子印刷用納米銀基導(dǎo)電油墨的制備方法，其特征在于:步驟B中的有機樹脂為聚環(huán)氧乙烷、聚乙二醇中的一種或兩種，聚合物的重均分子量在1000-600000之間；混合的溫度范圍為20-80°C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子印刷用納米銀基導(dǎo)電油墨的制備方法，其特征在于:步驟C中的超細銀基納米粉為銀或銀銅合金納米粉，形貌為片狀、球狀或類球狀，平均粒徑為l_20nm ;混合的溫度范圍為20_80°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電子印刷用納米銀基導(dǎo)電油墨的制備方法。該方法是將超細銀基納米粉、有機樹脂及復(fù)合溶劑體系等按一定質(zhì)量比在一定溫度條件下混合均勻并進行真空脫泡處理。調(diào)制的導(dǎo)電油墨中超細銀基納米粉可長時間穩(wěn)定分散存在。本發(fā)明制備方法簡單、易操作，最主要的是合成耗時、耗能較少，適用于規(guī)?；a(chǎn)。
【IPC分類】C09D11/52, C09D11/30
【公開號】CN104893424
【申請?zhí)枴緾N201410840244
【發(fā)明人】楊宏偉, 毛永云, 王川
【申請人】昆明貴金屬研究所
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2014年12月30日