提高喷墨打印成膜厚度的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高喷墨打印成膜厚度的方法，其包括以下步骤：称取质量百分数为2‑30%的已表面处理过的纳米金属颗粒，分散在金属盐溶液中，形成均匀稳定的含纳米金属颗粒的溶液，并加入质量百分比为0.1%的络合剂；然后根据墨水在基材的表面张力和打印设备对粘度的要求在步骤一所得的混合溶液中加入分散剂或稳定剂制得所需的打印墨水；将步骤二所得的打印墨水装入喷墨打印机的墨盒中，喷墨打印机按产品要求对基底进行喷墨打印；对喷墨打印后的基底进行梯度烘烤烧结，至溶剂完全挥发，金属离子原位发生还原反应生成致密的金属固体；所述纳米金属颗粒的粒径为5‑500nm；本发明专利技术所提供的打印方法无需多次打印即可提高打印成膜的厚度。

【技术实现步骤摘要】
提高喷墨打印成膜厚度的方法
本专利技术涉及喷墨打印
，具体涉及一种提高喷墨打印成膜厚度的方法。
技术介绍
喷墨打印是指在计算机控制下将油墨逐滴喷射到基底上而构成点阵膜层的印刷工艺。其中，电子喷墨打印具有低成本、高效、快速、非接触式的数字成型等特点，其既适用刚性衬底也适应柔性基底，因此已广泛应用于印刷电路板、有机发光二极管、导电线路、柔性显示器件、射频标签等方面。在金属盐导电墨水中，金属以水溶性或者油溶性盐的形式存在，溶解在溶剂中形成均一稳定的溶液；使用时，打印设备将其喷射到基底上铺开构成膜层，经过热处理使金属离子原位发生还原反应生成致密的金属固体。其中，导电墨水中的金属离子含量对膜层的厚度起决定性作用，因其浓度的有限和大部分溶剂的挥发，最终形成的导电膜层厚度小，无法满足厚层墨的打印要求，只能实现薄层墨的打印。现有技术中，多采用多层多次打印的方法来能增加导电膜层的厚度，但是其会降低成膜宽度的精确度和打印的分辨率。因此，现需提供一种既能保证精度和分辨率又能增加成膜厚度的提高喷墨打印成膜厚度的方法。
技术实现思路
为此，本专利技术提供了一种提高喷墨打印成膜厚度的方法，其包括以下步骤：步骤一、称取质量百分数为2-30%的已表面处理过的纳米金属颗粒，分散在金属盐溶液中，形成均匀稳定的含纳米金属颗粒的溶液，并加入质量百分比为0.1%的络合剂；步骤二、然后根据墨水在基材的表面张力和打印设备对粘度的要求在步骤一所得的混合溶液中加入分散剂或稳定剂制得所需的打印墨水；步骤三、将步骤二所得的打印墨水装入喷墨打印机的墨盒中，喷墨打印机按产品要求对基底进行喷墨打印；步骤四、对喷墨打印后的基底进行梯度烘烤烧结，至溶剂完全挥发，金属离子原位发生还原反应生成致密的金属固体；其中，所述纳米金属颗粒的粒径为5-500nm。在步骤一中，表面处理是指对纳米金属颗粒进行除油、除锈处理以及纳米金属颗粒除氧化物处理，其处理后将纳米金属颗粒然后放入酒精中进行超声清洗0.5h，而后烘干并使用络合剂溶液或偶联剂溶液浸泡1h，以保证纳米金属颗粒在金属盐溶液中不发生团聚且稳定分散。其中，优选步骤一中的络合剂为有机胺络合物。具体地，在步骤四中，首先将喷墨打印后的基底放入预设为80℃的鼓风干燥箱中进行烘烤烧结，然后以50℃/15-20min提升温度，直至温度升高至230℃。所述纳米金属颗粒设为银、铜、金、铝中的任意一种纳米级金属颗粒。所述纳米金属颗粒设为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化锡、纳米氧化铟、纳米氧化锆中的任意一种纳米级金属氧化物颗粒。所述金属盐溶液中的金属离子为银离子或铜离子或镍离子。所述金属盐溶液设为水溶性的导电墨水，且在步骤二中添加的分散剂或稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚氧乙烯类衍生物中的任意一种水性高分子聚合物。若所述金属盐溶液设为溶剂性的导电墨水，且在步骤二中添加的分散剂或稳定剂为含端基极性基团的烷基化合物。本专利技术相对于现有技术，具有如下优点之处：在本专利技术中，在金属盐溶液中添加纳米金属粒子，纳米金属颗粒的适量添加能改善导电膜层的表面硬度和牢固性，在一定范围内增加纳米金属颗粒的含量能提高墨痕的致密性和导电率，在减少喷墨打印次数的前提下获得具有一定厚度要求且电学性能好的导电膜层；与此同时，因为纳米金属颗粒含量越高，墨水堵塞喷嘴的可能性越大，因此将纳米金属颗粒的粒径控制在5-500nm的范围之内，也就是说，将其处理成极其细小且不易团聚的纳米金属颗粒从而有效避免堵塞喷嘴的现象发生；因此，本专利技术所提供的打印方法无需多次打印即可提高打印成膜的厚度。具体实施方式下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。实施例1本实施例提供了一种提高喷墨打印成膜厚度的方法，其包括以下步骤：步骤一、称取质量百分数为2-30%的已表面处理过的纳米金属颗粒，分散在金属盐溶液中，形成均匀稳定的含纳米金属颗粒的溶液，并加入质量百分比为0.1%的络合剂；步骤二、然后根据墨水在基材的表面张力和打印设备对粘度的要求在步骤一所得的混合溶液中加入分散剂或稳定剂制得所需的打印墨水；步骤三、将步骤二所得的打印墨水装入喷墨打印机的墨盒中，喷墨打印机按产品要求对基底进行喷墨打印；步骤四、对喷墨打印后的基底进行梯度烘烤烧结，至溶剂完全挥发，金属离子原位发生还原反应生成致密的金属固体。同时，本实施例优选步骤一中的络合剂为有机胺络合物。在本实施例中，在金属盐溶液中添加纳米金属粒子，纳米金属颗粒的适量添加能改善导电膜层的表面硬度和牢固性，在一定范围内增加纳米金属颗粒的含量能提高墨痕的致密性和导电率，在减少喷墨打印次数的前提下获得具有一定厚度要求且电学性能好的导电膜层；与此同时，因为纳米金属颗粒含量越高，墨水堵塞喷嘴的可能性越大，因此将纳米金属颗粒的粒径控制在5-500nm的范围之内，也就是说，将其处理成极其细小的纳米金属颗粒，同时添加分散剂或稳定剂形成不易团聚的细小纳米金属颗粒从而有效避免堵塞喷嘴的现象发生；本实施例所述的打印方法在无需多次打印也可提高打印成膜的厚度。具体地，在步骤一中，表面处理是指对纳米金属颗粒进行除油、除锈处理以及纳米金属颗粒除氧化物处理，其处理后将纳米金属颗粒然后放入酒精中进行超声清洗0.5h，而后烘干并使用络合剂溶液或偶联剂溶液浸泡1h，以保证纳米金属颗粒在金属盐溶液中不发生团聚且稳定分散。在步骤四中，首先将喷墨打印后的基底放入预设为80℃的鼓风干燥箱中进行烘烤烧结，然后以50℃/15-20min提升温度，直至温度升高至230℃。其中，优选所述纳米金属颗粒设为银、铜、金、铝中的任意一种纳米级金属颗粒；所述纳米金属颗粒设为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化锡、纳米氧化铟、纳米氧化锆中的任意一种纳米级金属氧化物颗粒；所述金属盐溶液中的金属离子为银离子或铜离子或镍离子。在本实施例中，当所述金属盐溶液设为水溶性的导电墨水，则在步骤二中添加分散剂或稳定剂为水性高分子聚合物；具体地，所述水性高分子聚合物设为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚氧乙烯类衍生物中的一种；作为可变换的实施方式，当所述金属盐溶液设为溶剂性的导电墨水时，则在步骤二中添加分散剂或稳定剂为含端基极性基团的烷基化合物。上述所用分散剂或稳定剂的作用是有助于纳米金属颗粒在金属盐溶液中均匀且稳定地分散，从而避免喷墨打印机的喷嘴被堵塞的现象发生。实施例2在实施例1的基础上，本实施例进一步提供一种具体的实施方式：步骤一、称取质量百分数为2%的已表面处理过的纳米银颗粒，将其分散在柠檬酸银溶液中，并形成均匀稳定的含纳米银颗粒的溶液，并在该溶液中加入质量百分数为0.1%的有机胺络合物，该有机胺络合物为络合剂；步骤二、根据墨水在基材的表面张力和打印设备对粘度的要求，在经步骤一处理后的溶液中，加入适量的醇类作为调节剂，从而获得所需的打印墨水；步骤三、将步骤二所获得的打印墨水装入喷墨打印机的墨盒中，所述喷墨打印机按产品要求进行喷墨打印；步骤四、将打印好有墨痕的基底放入预设为80本文档来自技高网...

【技术保护点】
提高喷墨打印成膜厚度的方法，其特征在于：其包括以下步骤：步骤一、称取质量百分数为2‑30%的已表面处理过的纳米金属颗粒，分散在金属盐溶液中，形成均匀稳定的含纳米金属颗粒的溶液，并加入质量百分比为0.1%的络合剂；步骤二、然后根据墨水在基材的表面张力和打印设备对粘度的要求在步骤一所得的混合溶液中加入分散剂或稳定剂制得所需的打印墨水；步骤三、将步骤二所得的打印墨水装入喷墨打印机的墨盒中，喷墨打印机按产品要求对基底进行喷墨打印；步骤四、对喷墨打印后的基底进行梯度烘烤烧结，至溶剂完全挥发，金属离子原位发生还原反应生成致密的金属固体；其中，所述纳米金属颗粒的粒径为5‑500nm。

【技术特征摘要】
1.提高喷墨打印成膜厚度的方法，其特征在于：其包括以下步骤：步骤一、称取质量百分数为2-30%的已表面处理过的纳米金属颗粒，分散在金属盐溶液中，形成均匀稳定的含纳米金属颗粒的溶液，并加入质量百分比为0.1%的络合剂；步骤二、然后根据墨水在基材的表面张力和打印设备对粘度的要求在步骤一所得的混合溶液中加入分散剂或稳定剂制得所需的打印墨水；步骤三、将步骤二所得的打印墨水装入喷墨打印机的墨盒中，喷墨打印机按产品要求对基底进行喷墨打印；步骤四、对喷墨打印后的基底进行梯度烘烤烧结，至溶剂完全挥发，金属离子原位发生还原反应生成致密的金属固体；其中，所述纳米金属颗粒的粒径为5-500nm。2.根据权利要求1所述的提高喷墨打印成膜厚度的方法，其特征在于：在步骤一中，表面处理是指对纳米金属颗粒进行除油、除锈处理以及纳米金属颗粒除氧化物处理，其处理后将纳米金属颗粒然后放入酒精中进行超声清洗0.5h，而后烘干并使用络合剂溶液或偶联剂溶液浸泡1h，以保证纳米金属颗粒在金属盐溶液中不发生团聚且稳定分散。3.根据权利要求1或2所述的提高喷墨打印成膜厚度的方法，其特征在于：步骤一中的络...

【专利技术属性】
技术研发人员：张蓉，周剑飞，李宏建，夏辉，
申请(专利权)人：湖南兴威新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43