一种电子印刷用纳米银基导电油墨的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电子印刷用纳米银基导电油墨的制备方法。该方法是将超细银基纳米粉、有机树脂及复合溶剂体系等按一定质量比在一定温度条件下混合均匀并进行真空脱泡处理。调制的导电油墨中超细银基纳米粉可长时间稳定分散存在。本发明专利技术制备方法简单、易操作，最主要的是合成耗时、耗能较少，适用于规模化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于印刷电子材料合成
，具体涉及一种超细纳米银基导电油墨的快速、高效的合成方法。
技术介绍
电子印制技术即用专门的喷墨打印机，把导电油墨直接打印在各种基板上，通过适当的低温处理工艺，形成各种导电线路和互联图形，其具有生产工序少、生产成本低、环境友好、设计灵活、功能多样化等优点。喷墨加成工艺现已在很多方面得到应用，比如印刷线路板(PCB)导电图形，柔性电路(FPC)，无线射频识别标签(RFID)，有机薄膜晶体管(OTFT)，有机场效应晶体管(OFET)，电子橱窗，电池电极，薄膜开关，电磁屏蔽，无源元件等。采用喷墨印制加成工艺，首要的问题就是导电油墨的使用。金属银由于具有最高的电导率和热导性，因此成为最受关注的纳米金属油墨。由于纳米银具有无可比拟的优势，发达国家正大力开发新型纳米银导电油墨，以满足不同印制电子产品的需要，如RFID的超高频天线、薄膜键盘和开关、PCB、电池测试器、挠性显示器、电磁波屏蔽材料等。目前，粒径小于20nm的纳米银油墨已成功商品化。配合超级打印机，可制得线宽/间距仅为3-5 μ m的导线，较普通丝网印制减少近90%。相比之下，我国在印刷电子领域，特别是纳米金属导电油墨的发展方面还基本处于空白阶段。因此，寻求一种简单、快速、高性能的纳米银基导电油墨的合成方法目前依然是一个挑战。本专利技术为纳米银基导电油墨的合成提供了一种简单、快速高效的合成方法，这种方法有利于大规模化生产及应用。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种纳米银基导电油墨的快速、高效的制备方法，由该方法制备的纳米银基导电油墨具有较好的分散性和稳定性，而且其喷印、固化及导电性能良好，尤其是其合成过程简单、快速，有利于日后实施工业化生产。本专利技术的技术方案:一种高分散性与稳定性而且喷印、固化及导电性能良好的纳米银基导电油墨的快速高效合成方法。首先，将一元醇、多元醇和去离子水按体积比(1-9): (1-9): (0-8)的比例混合均匀作为复合溶剂；之后，将有机树脂与复合溶剂按质量比(1-20):100在一定温度条件下充分混合搅拌均匀形成溶液；最后，将超细银基纳米粉与上述溶液按质量比为1-85:100的比例在一定温度条件下充分混合均匀，并进行后续的真空脱泡处理，即得纳米银基导电油墨。由本专利技术提供的技术方案可以看出:此方案不仅能够制备出高分散性与稳定性而且喷印、固化及导电性能良好的纳米银基导电油墨，而且该制备方法具有过程简单可控、高效、耗能较少等优点，因此适合工业化生产。【附图说明】图1本专利技术实施例1所涉及的导电油墨中银纳米球形颗粒的紫外吸收光谱。图2本专利技术实施例1所涉及的导电油墨中银纳米球形颗粒的高倍透射电镜图。图3本专利技术实施例1所涉及的导电油墨中银纳米球形颗粒的电子衍射图。图4本专利技术实施例2所制备的纳米银导电油墨的实物照片。【具体实施方式】为了更好地解释本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例1将乙醇、乙二醇和去离子水按体积比6:3:1的比例混合均匀作为复合溶剂；之后，将聚环氧乙烷(重均分子量:20000)与复合溶剂按质量比2:100在20°C下充分混合搅拌均匀形成溶液；最后，将超细银纳米粉(平均粒径:20nm)与上述溶液按质量比为35:100的比例在一定温度条件下充分混合均匀，并进行后续的真空脱泡处理，即得纳米银基导电油墨。采用紫外一可见分光光度计及透射电子显微镜对所得产物进行表征分析。从图1的紫外可见光谱表征结果看，在400nm附近有一个比较强的可归属为球形银纳米粒子的特征吸收峰；从图2及图3的TEM及SAED结果看，所得到的银纳米球形颗粒的分散性较好，且粒径分布均一，平均粒径大约在1-1Onm之间。实施例2将异丙醇、一缩二丙二醇和十六醇按体积比7:2:1的比例混合均匀作为复合溶剂；之后，将聚环氧乙烷(重均分子量:20000)与复合溶剂按质量比5:100在40°C下充分混合搅拌均匀形成溶液；最后，将超细银铜合金纳米粉(平均粒径:20nm)与上述溶液按质量比为30:100的比例在一定温度条件下充分混合均匀，并进行后续的真空脱泡处理，即得纳米银铜合金导电油墨。图4为调制的导电油墨的实物照片。采用表面界面张力仪(型号:DCAT21)测得上述调制的导电油墨的表面张力为35dynes.cnT1;采用旋转粘度计(上海平轩科学仪器有限公司，型号:NDJ-8S)测得油墨粘度为15cP，利用上述导电油墨喷印于75 μ m厚的聚酰亚胺薄膜表面，喷印的覆膜厚度为13 y m，测得覆膜的方块电阻为85m Ω / □(天津安合盟科技有限公司，型号:SB100A-2)。【主权项】1.，其特征在于包括如下步骤: 步骤A.将一元醇、多元醇和去离子水按体积比1-9:1-9:0-8的比例混合均匀作为复合溶剂a ； 步骤B.将有机树脂与复合溶剂a按质量比1-20:100在一定温度条件下充分混合搅拌均匀作为溶液b ； 步骤C.将超细银基纳米粉与溶液b按质量比为1-85:100的比例在一定温度条件下充分混合均匀，然后进行真空脱泡处理，即得纳米银基导电油墨。2.根据权利要求1所述的，其特征在于:步骤A中的一元醇可为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇或丁醇；多元醇为乙二醇、丙二醇、丙三醇、一缩二丙二醇、十六醇或十八醇。3.根据权利要求1所述的，其特征在于:步骤B中的有机树脂为聚环氧乙烷、聚乙二醇中的一种或两种，聚合物的重均分子量在1000-600000之间；混合的温度范围为20-80°C。4.根据权利要求1所述的，其特征在于:步骤C中的超细银基纳米粉为银或银铜合金纳米粉，形貌为片状、球状或类球状，平均粒径为l_20nm ;混合的温度范围为20_80°C。【专利摘要】本专利技术公开了。该方法是将超细银基纳米粉、有机树脂及复合溶剂体系等按一定质量比在一定温度条件下混合均匀并进行真空脱泡处理。调制的导电油墨中超细银基纳米粉可长时间稳定分散存在。本专利技术制备方法简单、易操作，最主要的是合成耗时、耗能较少，适用于规模化生产。【IPC分类】C09D11/52, C09D11/30【公开号】CN104893424【申请号】CN201410840244【专利技术人】杨宏伟, 毛永云, 王川 【申请人】昆明贵金属研究所【公开日】2015年9月9日【申请日】2014年12月30日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子印刷用纳米银基导电油墨的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤A.将一元醇、多元醇和去离子水按体积比1‑9：1‑9：0‑8的比例混合均匀作为复合溶剂a；步骤B.将有机树脂与复合溶剂a按质量比1‑20：100在一定温度条件下充分混合搅拌均匀作为溶液b；步骤C.将超细银基纳米粉与溶液b按质量比为1‑85：100的比例在一定温度条件下充分混合均匀，然后进行真空脱泡处理，即得纳米银基导电油墨。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宏伟，毛永云，王川，
申请(专利权)人：昆明贵金属研究所，
类型：发明
国别省市：云南;53