本发明专利技术涉及一种基于RFID天线的喷墨导电墨水的制备方法。本发明专利技术还涉及利用该墨水制作一款RFID天线。墨水的制备工艺主要包括以下步骤：通过简单的离子交换反应制备得到银源前驱体沉淀，经特殊孔径滤膜过滤，干燥，研磨得银源前驱体粉末；将络合剂、添加剂与其它助剂借助磁力搅拌器充分混合得均质溶液；将银源前驱体粉末分少量多次加入到上述溶液中，充分溶解反应后，得澄清透明溶液，该溶液即为无颗粒型导电墨水。然后利用喷墨打印的方式制作得到RFID天线。本发明专利技术制备的无颗粒型导电墨水本身不含任何固体颗粒，不会出现颗粒的团聚，不会造成喷头堵塞；同样不存在颗粒的分散问题，烧结后，会在承印基材表面形成均匀致密的导电银膜。可实现墨水与喷墨打印头的更好匹配。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种无颗粒型导电墨水的制备以及RFID天线的制作方法。
技术介绍
RFID，即无线射频识别技术，是一种基于射频原理实现的非接触式自动识别技术， 目前在工业领域应用比较广泛。RFID系统主要有电子标签，读写器，天线和中间件等这几部 分组成。其中电子标签天线的制作，目前国内比较流行的制造技术主要有蚀刻法、电镀法和 直接印刷法，并以蚀刻法和电镀法为主。然而，这两种方法工艺比较复杂，成品制作时间较 长，需消耗金属材料，因此成本较高。另外，在天线制作过程中，会产生大量含有金属和化学 物质的废液，不仅对人体健康有害，而且还会对环境造成污染。直接印刷法虽不存在以上问 题，但是，以丝网印刷为例，其制版过程，需经过绷网，涂布感光胶，晒版等流程，过程相对复 杂且有些因素不宜控制。在印刷时还要注意网距，刮板角度，印刷速度等等，这一系列参数 都会影响天线的印刷质量。 喷墨印刷无需接触、无需压力、无需印版，只需将电子计算机中存储的信息输入喷 墨打印机，印刷过程可控，被认为是聚合物沉积领域的核心技术。过程方面，简单快捷，灵活 性高，可实现电子元器件的集成加工；材料方面，可以使用非粘性液体，如不加连接料的聚 合物溶液和悬浮液；基材方面，可选的打印基材相对较多，例如硅片、玻璃、高分子聚合材料 (如PET、PI)以及一些非吸收性的改性纸等。 喷墨印刷制作电子器件的关键在于导电墨水的制备。导电墨水主要分为颗粒型和 无颗粒型两种。颗粒型导电墨水，主要是由纳米金属颗粒、还原剂、保护剂、溶剂以及其它助 剂混合所得。目前，在该领域的研宄成果比较多，技术相对比较成熟。银具有较强的化学惰 性，不易被氧化，且导电性较好，因此纳米金属颗粒以银为主。然而，纳米级的金属颗粒，表 面能较高，极易发生团聚，形成大颗粒银簇，喷墨打印时容易堵塞喷头，增加产品制作成本； 有些墨水，其中的纳米金属颗粒分布不够均匀，在喷墨打印制作导电图形时，墨水在承印基 材上沉积所形成的线路，烧结以后，会不可避免的出现一定的空隙，降低了导电图形的导电 性；为解决纳米金属颗粒团聚和分布不均的问题，可在其中加入稳定剂、保护剂、偶联剂、分 散剂、表面活性剂等助剂，但是助剂的加入，在一定程度上增加了墨水的烧结温度和烧结时 间，从而增加了能耗，限制了基材的选用范围，而且还会对应用安全性带来问题。无颗粒型 导电墨水，主要是由导电金属的前躯体化合物与络合剂、还原剂、表面活性剂、黏度调节剂、 表面张力调节剂、PH调节剂等混合制得。该领域的研宄成果不多，很多方面均需要完善。其 本身不含任何固体颗粒，不会出现颗粒的团聚，不会造成喷头堵塞；同样不存在颗粒的分散 问题，烧结后，会在承印基材表面形成均匀致密的导电银膜。无颗粒型导电墨水可实现墨水 与喷墨打印头的更好匹配。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种无颗粒型导电墨水 及其制备方法，并将其应用在RFID天线的制作上。 本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种无颗粒型导电墨水，按重量 百分比计，包括如下组分： 银源前驱体1%_50%; 络合剂 10%-60%; 添加剂 0. 1%-10%; 其它助剂 5%-40%; 其中，添加剂是还原剂、表面活性剂、黏度调节剂、PH调节剂中的至少一种，包括以 下组分： 还原剂 0. 1%-2. 5%; 表面活性剂0. 1%-2. 5%; 黏度调节剂0. 1%_2. 5%; PH 调节剂 0. 1%-2. 5%; 一种无颗粒型导电墨水的制备方法，包括以下步骤： 1.通过简单的离子交换反应制备得到银源前驱体沉淀，经滤膜过滤，20-50°C的烘 箱内干燥5-15h，研磨得银源前驱体粉末； 2.将络合剂、添加剂与其它助剂借助磁力搅拌器充分混合得均质溶液； 3.将银源前驱体粉末分少量多次加入到上述溶液中，充分溶解反应后，得澄清透 明溶液，该溶液即为无颗粒型导电墨水。 其中滤膜为美国PALL公司滤膜，孔径为0. 2微米。 本专利技术可以达到的技术效果包括： 1.本专利技术所提供的墨水制备方法，实验过程简单，对实验装置设备要求低，且制备 周期短。 2?本专利技术所得墨水黏度在2-15cp之间，表面张力在20-40dyn/cm之间，可根据实 验环境的变化自由调节，墨水的黏度和表面张力值适合喷墨打印，黏度优选5-lOcp，表面张 力优选 25_35dyn/cm。 3.本专利技术所得墨水烧结温度低，最低可为100°C，优选130_150°C，烧结时间较短， 最短可为lOmin，优选15-25min，烧结时无需提供特殊气体环境。 4.本专利技术所得墨水在基材上形成的涂层，烧结后表现出优良的导电性，方阻值可 达0. 1D / □以下，并可根据要求，获得不同导电性的墨水。 5.本专利技术制备的墨水适用于多种打印基材，基底范围广泛，例如硅片、玻璃、高分 子聚合材料（如PET、PI)以及一些非吸收性的改性纸等。 6.利用本专利技术制备的导电墨水，成功实现了 RFID天线的喷墨打印，简化了 RFID天 线的制作过程，节约了成本。【附图说明】 图1是本专利技术实施例一中导电墨水的普通外观图； 图2是利用本专利技术实施例三中的导电墨水喷墨打印制作的一款RFID天线。【具体实施方式】 结合实施例对本专利技术的无颗粒型导电墨水的制备方法加以说明。使用旋转粘度计 测量墨水的黏度，全自动界面张力仪测量墨水的表面张力，RTS-5双电测四探针测试仪测试 导电薄膜的方阻。 实施例一 在室温下，将7. 0g柠檬酸钠溶解在100ml去离子水中，将10. 2g硝酸银溶解在 100ml去离子水中，充分溶解直至变为无色透明溶液。将硝酸银溶液置于恒定滴定管中，然 后缓慢滴加到柠檬酸钠溶液中，边滴加边搅拌，会有白色沉淀立刻析出。滴加完成后继续搅 拌lh，然后选用0. 45微米孔径的滤膜，真空抽滤，并分别用去离子水和乙醇洗涤两次。抽滤 完成后将沉淀置于35°C的电热鼓风干燥箱中避当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无颗粒型导电墨水，按重量百分比计，包括如下组分：以上各组份之和满足百分百；其中，添加剂是还原剂、表面活性剂、黏度调节剂、PH调节剂中的至少一种：所述其他助剂用于提供化学反应的液体环境。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵秀萍，郑西龙，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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