一种铜电极浆料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铜电极浆料及其制备方法，所述浆料由下述成分按重量份组成：纳米铜粉80～110、玻璃粉10～16、有机粘结剂20～30，其中，所述纳米铜粉的平均粒径≤50nm，比表面积＞18m

A copper electrode slurry and its preparation method

The invention discloses a copper electrode slurry and a preparation method thereof, wherein the slurry composition comprises the following components by weight: 80~110 nano copper powder and glass powder 10~16, organic binder 20~30, among them, the average particle size of copper nanoparticles less than 50nm, the specific surface area of 18m.

【技术实现步骤摘要】
一种铜电极浆料及其制备方法
本专利技术属于导电浆料领域，具体涉及一种铜电极浆料及其制备方法。
技术介绍
电子浆料是一种新型材料，相比于其他传统电路器材具有高效、环保、节能、低成本等特点、已被广泛应用于太阳能电池、航天航空、敏感元件、电阻网络、显示器、锂电子电池的电极材料等
电子浆料由固体金属粉末、粘结剂、有机溶剂及其他添加剂经过三辊轧制混合成均匀的膏状物，在基片上通过印刷烧结技术形成厚度为几微米到数十微米的膜层，可用作制造各种电子元器件的基础材料。导电铜浆是由一种铜粉、一种热固性树脂、一种有机溶剂及其他改性剂组成的混合导电涂料。相比于其他贱金属填料，铜的体积电阻率与银很接近，而其价格仅是银价格的1/21，因此是制备导电浆料理想的导电填料。导电铜浆具有优异的导电性能，已被广泛应用于电子工业、导电涂料、催化剂、润滑油添加剂等多个领域，在电磁屏蔽和微电子封装领域也有着潜在的应用价值。现有技术的铜浆料相比于银浆料导电性能还有所欠缺，使用铜浆料作为电极浆料虽然降低了生产成本，但产品质量也受到了影响。CN101364455B公开了一种贱金属铜电极浆料及所得电容器的制备，该专利采用球铜和片铜作为原料，制备出的浆料成本虽然降低了，但导电性能一般，抗氧化能力不足。
技术实现思路
铜的导电性与其晶体形态密切相关，非晶或纳米晶铜粉有着优良的电学特性和防氧化性。本专利技术的目的是提供一种铜电极浆料及其制备方法，该浆料具备良好的可焊性和高附着力，导电性能与市售银浆料相当，高于现有技术的铜浆料，还有着优异的抗氧化能力，降低了生产成本的同时提高了产品质量。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种铜电极浆料，由下述成分按重量份组成：纳米铜粉80～110、玻璃粉10～16、有机粘结剂20～30；其中，所述纳米铜粉的平均粒径≤50nm，比表面积＞18m2/g；所述有机粘结剂由以下各组分按重量百分比组成：74～86％有机溶剂、11～20％树脂、1～2％偶联剂、1～2％表面活性剂、1～2％稀释剂。优选的，所述有机溶剂为异丙醇、松油醇、丁基卡必醇、邻苯二甲酸二辛酯中的一种或任意两种的混合溶剂。优选的，所述树脂为过氯乙烯树脂、羟乙基纤维素、三聚氰胺树脂中的两种或两种以上的混合物。优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH792或DL602。优选的，所述表面活性剂为直链烷基苯磺酸钠或月桂酰基谷氨酸。优选的，所述稀释剂为甲苯或二甲苯。上述铜电极浆料的制备方法，包括以下步骤：步骤1)将有机溶剂按份置于反应釜中，向其中加入调配好的树脂，常温100r/min搅拌溶解后，再按比例加入偶联剂和稀释剂，最后加入表面活性剂，常温100r/min搅拌20～40min，得到所述有机粘结剂；步骤2)按份称取纳米铜粉和玻璃粉，依次加入到步骤1)制备的有机粘结剂中，使用搅拌分散机在1000～1200r/min下高速搅匀，然后用三辊研磨机研磨至精细度＜10μm，得到所述铜电极浆料。本专利技术的有益效果如下：1、采用铜代替银，降低了生产成本，且经检测，导电性能与市售银浆料相当，优于现有技术的铜浆料，提高了产品质量。2、添加剂中的偶联剂能够提高铜浆料涂层与陶瓷基片的粘合强度，测试结果显示，本专利技术的铜浆料具备良好的可焊性和高附着力。3、采用纳米铜粉作为原料，保证了优良的电学性能的同时，还有着优异的抗氧化能力。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步阐述。实施例1一种铜电极浆料，该浆料是由以下材料按重量份制成：纳米铜粉80、玻璃粉10、异丙醇14.8、过氯乙烯树脂2、羟乙基纤维素2、KH792(硅烷偶联剂)0.4、直链烷基苯磺酸钠0.4、二甲苯0.4；其中纳米铜粉可采用平均粒径≤50nm，比表面积＞18m2/g的市售纳米铜粉。所述铜电极浆料的制备方法如下：1、将14.8份异丙醇置于反应釜中，向其中加入2份过氯乙烯树脂、2份羟乙基纤维素，常温100r/min搅拌溶解后，再按比例加入0.4份KH792硅烷偶联剂和0.4份二甲苯稀释剂，最后加入0.4份直链烷基苯磺酸钠作为表面活性剂，常温100r/min搅拌20min，得到有机粘结剂；2、称取80份纳米铜粉和10份玻璃粉，依次加入到制备的有机粘结剂中，使用搅拌分散机在1000r/min下高速搅匀，然后用三辊研磨机研磨至精细度＜10μm，得到所述铜电极浆料。实施例2一种铜电极浆料，该浆料是由以下材料按重量份制成：纳米铜粉110、玻璃粉16、松油醇10.8、丁基卡必醇15、过氯乙烯树脂1.5、三聚氰胺树脂1.8、DL602(硅烷偶联剂)0.3、月桂酰基谷氨酸0.3、甲苯0.3；其中纳米铜粉可采用平均粒径≤50nm，比表面积＞18m2/g的市售纳米铜粉。所述铜电极浆料的制备方法如下：1、将10.8份松油醇、15份丁基卡必醇混合后置于反应釜中，向其中加入1.5份过氯乙烯树脂、1.8份三聚氰胺树脂，常温100r/min搅拌溶解后，再按比例加入0.3份DL602硅烷偶联剂和0.3份甲苯稀释剂，最后加入0.3份月桂酰基谷氨酸作为表面活性剂，常温100r/min搅拌40min，得到有机粘结剂；2、称取110份纳米铜粉和16份玻璃粉，依次加入到制备的有机粘结剂中，使用搅拌分散机在1200r/min下高速搅匀，然后用三辊研磨机研磨至精细度＜10μm，得到所述铜电极浆料。实施例3一种铜电极浆料，该浆料是由以下材料按重量份制成：纳米铜粉100、玻璃粉12、异丙醇10、邻苯二甲酸二辛酯10、羟乙基纤维素2、三聚氰胺树脂2、KH792(硅烷偶联剂)0.5、月桂酰基谷氨酸0.25、甲苯0.25；其中纳米铜粉可采用平均粒径≤50nm，比表面积＞18m2/g的市售纳米铜粉。所述铜电极浆料的制备方法如下：1、将10份异丙醇、10份邻苯二甲酸二辛酯混合后置于反应釜中，向其中加入2份羟乙基纤维素、2份三聚氰胺树脂，常温100r/min搅拌溶解后，再按比例加入0.5份KH792硅烷偶联剂和0.25份甲苯稀释剂，最后加入0.25份月桂酰基谷氨酸作为表面活性剂，常温100r/min搅拌30min，得到有机粘结剂；2、称取100份纳米铜粉和12份玻璃粉，依次加入到制备的有机粘结剂中，使用搅拌分散机在1100r/min下高速搅匀，然后用三辊研磨机研磨至精细度＜10μm，得到所述铜电极浆料。实施例4一种铜电极浆料，该浆料是由以下材料按重量份制成：纳米铜粉90、玻璃粉10、松油醇8、邻苯二甲酸二辛酯7、过氯乙烯树脂2、羟乙基纤维素2、DL602(硅烷偶联剂)0.4、直链烷基苯磺酸钠0.4、二甲苯0.2；其中纳米铜粉可采用平均粒径≤50nm，比表面积＞18m2/g的市售纳米铜粉。所述铜电极浆料的制备方法如下：1、将8份松油醇、7份邻苯二甲酸二辛酯混合后置于反应釜中，向其中加入2份过氯乙烯树脂、2份羟乙基纤维素，常温100r/min搅拌溶解后，再按比例加入0.4份DL602硅烷偶联剂和0.4份二甲苯稀释剂，最后加入0.2份直链烷基苯磺酸钠作为表面活性剂，常温100r/min搅拌30min，得到有机粘结剂；2、称取90份纳米铜粉和10份玻璃粉，依次加入到制备的有机粘结剂中，使用搅拌分散机在1000r/min下高速搅匀，然后用三辊研磨机研磨至精细度＜10μm，得到所述铜电极浆料。实施例5一种铜电极浆料，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜电极浆料，其特征在于，所述浆料由下述成分按重量份组成：纳米铜粉80～110、玻璃粉10～16、有机粘结剂20～30；其中，所述纳米铜粉的平均粒径≤50nm，比表面积＞18m

【技术特征摘要】
1.一种铜电极浆料，其特征在于，所述浆料由下述成分按重量份组成：纳米铜粉80～110、玻璃粉10～16、有机粘结剂20～30；其中，所述纳米铜粉的平均粒径≤50nm，比表面积＞18m2/g；所述有机粘结剂由以下各组分按重量百分比组成：74～86％有机溶剂、11～20％树脂、1～2％偶联剂、1～2％表面活性剂、1～2％稀释剂。2.根据权利要求1所述的一种铜电极浆料，其特征在于，所述有机溶剂为异丙醇、松油醇、丁基卡必醇、邻苯二甲酸二辛酯中的一种或任意两种的混合溶剂。3.根据权利要求1所述的一种铜电极浆料，其特征在于，所述树脂为过氯乙烯树脂、羟乙基纤维素、三聚氰胺树脂中的两种或两种以上的混合物。4.根据权利要求1所述的一种铜电极浆料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪洋，
申请(专利权)人：江苏时瑞电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32