一种复合导电银浆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合导电银浆，按质量份数包括以下组分：54‑85份的银粉颗粒，15‑28份的溶剂，1‑8份的树脂，1‑10份的有机添加剂，3‑9份的导电柔性填料。本申请通过将导电柔性材料、树脂和银粉颗粒进行复配，导电柔性材料在不影响银浆导电性的情况下能极大地提高银浆的机械性能。

A composite conductive silver paste and its preparation method

The present invention discloses a composite conductive silver paste, which comprises 54 to 85 parts of silver powder particles, 15 to 28 parts of solvents, 1 to 8 parts of resin, 1 to 10 parts of organic additives and 3 to 9 parts of flexible conductive fillers. By compounding conductive flexible materials, resins and silver powder particles, the application can greatly improve the mechanical properties of silver paste without affecting the conductivity of silver paste.

【技术实现步骤摘要】
一种复合导电银浆及其制备方法
本专利技术涉及导电银浆领域，具体涉及一种复合导电银浆及其制备方法。
技术介绍
柔性可拉伸电子是一种技术的统称，是指在柔性可拉伸的基底上制作电子器件。相比较于传统的在玻璃等硬性基底上面制作的电子器件，柔性可拉伸电子的灵活性，适应性都大幅度提升，可应用于不同的工作环境，满足不同的形变要求。但是相应的技术要求对于柔性可拉伸的导电电极也提出了新的挑战和要求；除此之外，柔性可拉伸电子的制备条件相比较于基于刚性基底的电子器件要求更加严苛，这也是阻挡柔性可拉伸电子发展的一大难题。柔性可拉伸电子领域在近些年吸引了科学界的大量关注，使得该领域的发展日新月异并取得了长足的进展。柔性可拉伸电子的发展离不开材料科学、电子工程、生物医疗工程、化学、物理以及能源这些学科的交叉影响和作用。这个交叉学科领域的发展已经在电子皮肤、健康检测、能量储存和转换以及生物医疗器件等方面展现了诱人的应用前景。同时对新型的机械耐久性材料和结构，主动响应性软材料和器件，可拉伸电极和电路，器件-生物体通信界面，和器件的系统集成等有着极大的促进作用。同时，器件设计和加工的快速发展需要应用新的加工制造技术，印刷技术和器件工程技术等，这无疑拉伸了科学界，加工制造业等的发展，对整个社会有着极大的推动作用。柔性及可拉伸器件的研究关键主要包括开发新型机械耐久材料、柔性和可拉伸性基底，可形变的电极和电路，新型加工方法以及系统集成等等。比较典型的实现柔性及可拉伸性的方法是通过将功能分子材料及纳米结构应用在天然的柔性及可拉伸性高分子基底上。基于这种基底，多种多样的柔性及可拉伸器件可以被进一步与新型材料和加工技术结合。柔性可拉伸器件中对电极也要求在多次拉伸情况下，其导电性能可以基本保持不变。银浆因其独特的机械以及电学性质成为一种令人瞩目的功能性导电材料，其可以通过整合到柔性可拉伸基底上从而应用于柔性光电和能量转换器件中。导电银浆是由高纯度的金属银微粒、粘合剂、溶剂和助剂所组成的一种机械混和物的粘稠状的浆料。传统的导电电极材料，如ITO等尽管性能优异，但是生产成本相对较高；且稀有金属铟采储量有限；材料比较脆；红外透射率低，在柔性电极中应用受到限制。而导电银浆由于其良好的导电性，性价比高以及容易被加工在柔性基底上面的优点而被广泛应用于柔性可拉伸领域。尽管相比于ITO等传统的导电电极材料，它的机械性能大大提高，然而在其被制成导电薄膜之后，在弯折多次之后，表面出现了大量裂痕，同时大大影响了它的电学性能，这无疑对柔性可拉伸电子器件的制备是大大不利的。在柔性可拉伸电子有着巨大的需求的市场前景下，开发具有高稳定性，机械性能良好的新型银浆，具有广泛的应用前景和重要的商业价值，也是实际应用的迫切需求。上述问题是本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种具有良好的机械性能，适用于可弯折电子器件的复合导电银浆。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的方案是：一种复合导电银浆，按质量份数包括以下组分：54-85份的银粉颗粒，15-28份的溶剂，1-8份的树脂，1-10份的有机添加剂，3-9份的导电柔性填料。进一步的是：所述银粉颗粒包括纳米级银粉和亚微米级银粉，所述纳米级银粉的尺寸为3-30nm，体积密度为0.3-0.7g/m3，比表面积为25-40m2/g；所述亚微米级银粉的尺寸为200-80nm。进一步的是：所述树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂中的一种或多种。进一步的是：所述溶剂为水、己二酸二甲酯、乙酸乙酯、N-甲基吡咯烷酮、甲酰胺丙酮、乙醇、二甲基甲酰胺、氯甲烷、二甲亚砜、二氧六环、四氢呋喃、叔丁基甲基醚和乙二醇单甲醚中的一种或多种。进一步的是：所述有机添加剂为防沉剂、分散剂、消泡剂、流平剂、附着力促进剂和表面活性剂中的一种或多种。进一步的是：导电柔性填料为石墨烯、碳纳米管、银纳米线、银纳米花和银纳米棒中的一种或多种。本申请进一步的提供了一种复合导电银浆的制备方法，包括以下步骤：将所述银粉颗粒和所述导电柔性填料混合均匀，得到混合粉料；将所述溶剂、所述有机添加剂和所述树脂混合均匀，得到混合溶液；将所述混合粉料与所述混合溶液混合均匀，制备得到复合导电银浆。进一步的是：在制备所述混合溶液时，所述溶剂、所述有机添加剂和所述树脂采用超声处理混合，其中所述超声处理的功率为150W-300W，时间为1h-2h。本专利技术的有益效果：本申请通过将导电柔性材料、树脂和银粉颗粒进行复配，导电柔性材料在不影响银浆导电性的情况下能极大地提高银浆的机械性能。附图说明图1是实施例一成膜弯折和纯银浆折磨弯折后的SEM图,图中标尺为5微米。图2是实施例一在添加柔性导电填料前后银浆在不同弯折次数下的电阻与未弯折电阻比值曲线图。图3是实施例二成膜弯折和纯银浆折磨弯折后的SEM图，图中标尺为5微米。图4是实施例二在添加柔性导电填料前后银浆在不同弯折次数下的电阻与未弯折电阻比值曲线图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。一种复合导电银浆，按质量份数包括以下组分：54-85份的银粉颗粒，15-28份的溶剂，1-8份的树脂，1-10份的有机添加剂，3-9份的导电柔性填料。其中，所述银粉颗粒包括纳米级银粉和亚微米级银粉，所述纳米级银粉的尺寸为3-30nm，体积密度为0.3-0.7g/m3，比表面积为25-40m2/g；所述亚微米级银粉的尺寸为200-80nm。本申请中，将亚微米银粉和纳米银粉的混合的优点在于：第一，银粉平均尺寸小，最终浆料稳定性好；第二，亚微米级别银粉和纳米级别银粉尺寸大小更接近，混合物排列更紧密，导电性好；第三，由于使用亚微米级别银粉，可以提高使用丝网印刷、刮涂等方式加工银浆图案的精细度，达到更细的线宽，并提高浆料的附着力，降低电阻。其中，所述树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂中的一种或多种。其中，所述溶剂为去离子水、己二酸二甲酯、乙酸乙酯、N-甲基吡咯烷酮、甲酰胺丙酮、乙醇、二甲基甲酰胺、氯甲烷、二甲亚砜、二氧六环、四氢呋喃、叔丁基甲基醚和乙二醇单甲醚中的一种或多种。其中，所述有机添加剂为防沉剂、分散剂、消泡剂、流平剂、附着力促进剂和表面活性剂中的一种或多种。其中，导电柔性填料为石墨烯、碳纳米管、银纳米线、银纳米花和银纳米棒中的一种或多种，当导电柔性填料为石墨烯时，优选采用功能化石墨烯。为了便于对本申请进行理解，本申请进一步的提供了以下几种具体的实施例，实施例1：所述复合导电银浆按质量份数包括以下组分：亚微米级银粉52g，纳米级银粉8g，功能化石墨烯5.5g，N-甲基吡咯烷酮15g，乙二醇单甲醚11g，聚氨基树脂4g，羧甲基纤维素2g。其中，N-甲基吡咯烷酮和乙二醇单甲醚作为溶剂，羧甲基纤维素作为增稠剂。其中，功能化石墨烯采用表面具有比较活泼的酰氯键的功能化石墨烯，该功能化石墨烯可以非常容易的和树脂在加热的情况下与树脂发生化学反应，增强石墨烯与树脂的结合力。同时，这种石墨烯也可以和银颗粒具有较强的作用，保证了与银的均匀混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合导电银浆，其特征在于，按质量份数包括以下组分：54‑85份的银粉颗粒，15‑28份的溶剂，1‑8份的树脂，1‑10份的有机添加剂，3‑9份的导电柔性填料。

【技术特征摘要】
1.一种复合导电银浆，其特征在于，按质量份数包括以下组分：54-85份的银粉颗粒，15-28份的溶剂，1-8份的树脂，1-10份的有机添加剂，3-9份的导电柔性填料。2.如权利要求1所述的复合导电银浆，其特征在于，所述银粉颗粒包括纳米级银粉和亚微米级银粉，所述纳米级银粉的尺寸为3-30nm，体积密度为0.3-0.7g/m3，比表面积为25-40m2/g；所述亚微米级银粉的尺寸为200-80nm。3.如权利要求1所述的复合导电银浆，其特征在于，所述树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂中的一种或多种。4.如权利要求1所述的复合导电银浆，其特征在于，所述溶剂为水、己二酸二甲酯、乙酸乙酯、N-甲基吡咯烷酮、甲酰胺丙酮、乙醇、二甲基甲酰胺、氯甲烷、二甲亚砜、二氧六环、四氢呋喃...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宝全，宋涛，李睿颖，刘佳伟，
申请(专利权)人：苏州英纳电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32