一种高耐候的纳米银线导电墨水及其配制方法技术

本发明专利技术公开了一种高耐候的纳米银线导电墨水及其配制方法，其是在纳米银线导电墨水中添加了作为高耐候增强剂的改性苯并三唑衍生物。本发明专利技术方法简单，所得导电墨水的润湿性好，易于涂布在薄膜材料表面，固化后所得膜层有较高的机械强度和良好的光学性能，尤其是高耐候增强剂对纳米银线的保护大大增强了膜层的耐候性，具有广阔的应用前景。

High weatherproof nano silver wire conductive ink and preparation method thereof

The invention discloses a nanometer silver wire conductive ink with high weatherability and a preparation method, in which a modified benzo three azole derivative is added in the nano silver wire conductive ink as a high weather resistant enhancer. The method of the invention is simple, the wettability of conductive ink is good, it is easily coated on the surface of the film material. The coating has high mechanical strength and good optical properties, especially the protection of nano silver line with high weatherability enhancer greatly enhances the weatherability of the film, and has a broad application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种高耐候的纳米银线导电墨水及其配制方法
本专利技术属于导电墨水领域，具体涉及一种高耐候的纳米银线导电墨水及其配制方法。
技术介绍
纳米银线作为重要的导电物质已被广泛的应用于薄膜电极中，但由于单质银在光照、水氧条件下极易发生银迁移问题，严重影响了工业化应用。市场上现有的改善方案多是添加紫外吸收剂(如：水杨酸脂类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类)和银稳定剂(如硫醇类物质)，但实际使用中由于功能单一且包覆不佳，起到的作用有限。因此，提高纳米银线导电膜水涂膜后耐候性的方法亟待研究。
技术实现思路
为避免上述现有技术所存在的不足之处，本专利技术旨在提供一种高耐候的纳米银线导电墨水及其配制方法，以期可以有效改善纳米银线导电膜水涂膜后所得薄膜耐候性差的问题。本专利技术为实现专利技术目的，采用如下技术方案：本专利技术高耐候的纳米银线导电墨水，其特点在于，各原料按质量百分比的构成为：进一步地，所述纳米银线的直径为20-35nm、长度为15-50μm。进一步地，所述丙烯酸树脂单体为聚乙二醇(200)二丙烯酸酯、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(600)二甲基丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯和二乙二醇二丙烯酸酯中的至少一种。进一步地，所述光引发剂为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(光引发剂1173)、1-羟基环已基苯基甲酮(光引发剂184)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮(光引发剂907)、安息香双甲醚(光引发剂651)、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(光引发剂TPO)、二甲苯酮(光引发剂BP)或2-异丙基硫杂蒽酮(光引发剂ITX)。进一步地，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮K15、K17、K25、K30、K90中的至少一种或几种。进一步地，所述高耐候增强剂为改性苯并三唑衍生物，结构通式如式(1)所示：式中，取代基R为C8-C18的烷基。进一步地，所述流平剂为丙二醇甲醚、二丙酮醇、二价酸酯、环己醇和丙二醇中的至少一种。进一步地，所述有机醇溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇和异丁醇中的至少一种。本专利技术高耐候的纳米银线导电墨水的配制方法，包括如下步骤：a、按配比称取各原料；b、将纳米银线分散在有机醇溶剂中，然后加入分散剂，200-500r/min转速下机械搅拌至分散均匀；c、再加入丙烯酸树脂单体和流平剂，在相同转速下继续机械搅拌至分散均匀；d、再加入光引发剂和高耐候增强剂，在相同转速下继续机械搅拌至完全分散；e、最后通过300目滤网过滤，即获得高耐候的纳米银线导电墨水。本专利技术采用的高耐候增强剂为一种改性苯并三唑衍生物，专利EP0323853、US3766205、US5942626、CN201510771966、CN200610035539均公开过此类物质的合成方案。将这种改性苯并三唑衍生物应用在纳米银线导电墨水中，从而提高耐候性的方法尚未有过相关报道。其原理是：一方面，该改性苯并三唑衍生物上硫、氮元素对银有强的配位吸附能力，且引入了长链烷基，对水有较好的排斥作用；另一方面三唑环对UVA有强烈的吸收作用，避免了纳米银线光照不稳定的劣势。该改性苯并三唑衍生物能在纳米银线表面形成致密保护层，阻隔了银表面反应活性点与反应介质的接触，从而大大增强了纳米银线的稳定性。本专利技术的有益效果体现在：1、本专利技术通过引入改性苯并三唑衍生物，即可大大提高纳米银线导电膜水成膜后的耐候性，方法简单；2、本专利技术对市售膜材有较好的涂布效果，成膜后导电层透明性好，耐水防刮伤；3、本专利技术助剂使用量小，添加微量即可达到好的效果，墨水适涂性广，毒性低，适合工业化生产；4、本专利技术所得导电墨水的润湿性好，易于涂布在薄膜材料表面，固化后所得膜层有较高的机械强度和良好的光学性能，尤其是高耐候增强剂对纳米银线的保护大大的增强了膜层的耐候性，在有强烈光照的应用领域有着广阔的前景，比如PDLC、电子白板等行业。附图说明图1～图6依次为本专利技术对比例、实施例1～5所配制的导电墨水在125μm厚PET薄膜上涂布成膜后经UV照射500小时后的显微照片。图7为本专利技术实施例1所配制的导电墨水在125μm厚PET薄膜上涂布成膜后的银线网络SEM照片。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作详细说明，下述实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。对比例本对比例导电墨水的各原料按质量百分比的构成为：其中：所用纳米银线的直径为20-35nm、长度为15-50μm；所用丙烯酸树脂单体为聚乙二醇(200)二丙烯酸酯；所用光引发剂为1-羟基环已基苯基酮(光引发剂184)；所用分散剂为聚乙烯吡咯烷酮K25；所用流平剂为丙二醇甲醚；所用有机醇溶剂由乙醇和异丁醇按体积比1:1混合而成。具体配置方法如下：a、按配比称取各原料；b、将纳米银线分散在有机醇溶剂中，然后加入分散剂，400r/min转速下机械搅拌1h；c、再加入丙烯酸树脂单体和流平剂，在相同转速下继续机械搅拌1h；d、再加入光引发剂，在相同转速下继续机械搅拌1h；e、最后通过300目滤网过滤，即获得高耐候的纳米银线导电墨水。将本对比例所得纳米银线导电墨水用20#丝棒在125μm厚PET薄膜上刮涂，120℃烘烤30s，200mJ/cm2光照强度UV照射1min，即形成导电膜。实施例1本实施例导电墨水的各原料按质量百分比的构成为：其中：所用纳米银线的直径为20-35nm、长度为15-50μm；所用丙烯酸树脂单体为聚乙二醇(200)二丙烯酸酯；所用光引发剂为1-羟基环已基苯基酮(光引发剂184)；所用分散剂为聚乙烯吡咯烷酮K25；所用高耐候增强剂为1-(2’-十二烷硫基乙酰基)-苯并三唑；所用流平剂为丙二醇甲醚；所用有机醇溶剂由乙醇和异丁醇按体积比1:1混合而成。具体配置方法如下：a、按配比称取各原料；b、将纳米银线分散在有机醇溶剂中，然后加入分散剂，400r/min转速下机械搅拌1h；c、再加入丙烯酸树脂单体和流平剂，在相同转速下继续机械搅拌1h；d、再加入光引发剂和高耐候增强剂，在相同转速下继续机械搅拌1h；e、最后通过300目滤网过滤，即获得高耐候的纳米银线导电墨水。将本实施例所得纳米银线导电墨水用20#丝棒在125μm厚PET薄膜上刮涂，120℃烘烤30s，200mJ/cm2光照强度UV照射1min，即形成导电膜。实施例2本实施例导电墨水的各原料按质量百分比的构成为：其中：所用纳米银线的直径为20-35nm、长度为15-50μm；所用丙烯酸树脂单体为聚乙二醇(200)二丙烯酸酯；所用光引发剂为1-羟基环已基苯基酮(光引发剂184)；所用分散剂为聚乙烯吡咯烷酮K25；所用高耐候增强剂为1-(2’-十二烷硫基乙酰基)-苯并三唑；所用流平剂为丙二醇甲醚；所用有机醇溶剂由乙醇和异丁醇按体积比1:1混合而成。具体配置方法如下：a、按配比称取各原料；b、将纳米银线分散在有机醇溶剂中，然后加入分散剂，400r/min转速下机械搅拌1h；c、再加入丙烯酸树脂单体和流平剂，在相同转速下继续机械搅拌1h；d、再加入光引发剂和高耐候增强剂，在相同转速下继续机械搅拌1h；e、最后通过300目滤网过滤，即获得高耐候本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耐候的纳米银线导电墨水，其特征在于，各原料按质量百分比的构成为：

【技术特征摘要】
1.一种高耐候的纳米银线导电墨水，其特征在于，各原料按质量百分比的构成为：2.根据权利要求1所述的一种高耐候的纳米银线导电墨水，其特征在于：所述纳米银线的直径为20-35nm、长度为15-50μm。3.根据权利要求1所述的一种高耐候的纳米银线导电墨水，其特征在于：所述丙烯酸树脂单体为聚乙二醇(200)二丙烯酸酯、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(600)二甲基丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯和二乙二醇二丙烯酸酯中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种高耐候的纳米银线导电墨水，其特征在于：所述光引发剂为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、1-羟基环已基苯基甲酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、安息香双甲醚、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、二甲苯酮或2-异丙基硫杂蒽酮。5.根据权利要求1所述的一种高耐候的纳米银线导电墨水，其特征在于：所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮K15、K17、K25、K3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张梓晗，吕鹏，刘志辉，张运奇，聂彪，
申请(专利权)人：合肥微晶材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34