一种导电银浆及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种导电银浆及其制备方法和应用，属于材料化工技术领域。该导电银浆包括以下质量份的组分：金属导电粉末40

【技术实现步骤摘要】
一种导电银浆及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及材料化工
，具体而言，涉及一种导电银浆及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]伴随着工业技术的发展，电子信息产业和太阳能行业的飞速发展，导电银浆作为一种重要的材料被广泛应用于电子标签、薄膜开关、触摸屏、印刷电路和光电转换等前沿领域。其中，导电银浆在天阳能光伏发电领域中已得到大规模应用。
[0003]银导电浆料分为两类:
①
聚合物银导电浆料(烘干或固化成膜，以有机聚合物作为粘接相)；
②
烧结型银导电浆料(烧结成膜，烧结温度>500℃，玻璃粉或氧化物作为粘接相)。银粉照粒径分类，平均粒径<0.1μm(100nm)为纳米银粉；0.1μm<Dav(平均粒径)10.0μm为粗银粉。构成银导体浆料的三类别需要不同类别的银粉或组合作为导电填料，甚至每一类别中的不同配方需要不同的银粉作为导电功能材料，目的是在确定的配方或成膜工艺下，用最少的银粉实现银导电性和导热性的最大利用。
[0004]专利CN112820440公布了一种高导电性银浆及其制备方法，其有机相使用聚乙烯基吡咯烷酮、乙基纤维素等，并且使用玻璃粉等作为导电填料，得到了一种高导电性的导电银浆，经丝网印刷、烘干、烧结等得到导电图形，经过测试其方阻＜6.0mΩ/
□
。
[0005]传统的导电银浆虽能满足实际的使用要求，但是银粉的配比较高，银又是贵金属回收困难，这就导致银粉的使用成本较高。因此，亟待制备出低银粉含量和高电导率的导电银浆。
[0006]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提一种导电银浆及其制备方法和应用。
[0008]本专利技术是这样实现的：
[0009]本专利技术提供一种导电银浆，包括以下质量份的组分：金属导电粉末40
‑
90份、树脂5
‑
60份、固化剂0
‑
10份、助剂0.001
‑
2份和溶剂5
‑
50份，其中，树脂为聚酰胺酰亚胺树脂，固化剂为环氧树脂类固化剂和多聚异氰酸酯类固化剂中的至少一种。
[0010]本专利技术还提供一种上述导电银浆的制备方法，其包括：按比例将金属导电粉末、树脂、固化剂、助剂和溶剂混合，即得导电银浆。
[0011]本专利技术还提供一种上述制备方法制备得到的导电银浆在薄膜开关、柔性印刷电路板、电磁屏蔽、电位器、无线射频识别系统或太阳能电池中的应用。
[0012]本专利技术具有以下有益效果：
[0013]本专利技术提供一种导电银浆及其制备方法和应用。该导电银浆包括以下质量份的组分：金属导电粉末40
‑
90份、树脂5
‑
60份、固化剂0
‑
10份、助剂0.001
‑
2份和溶剂5
‑
50份，其
中，树脂为聚酰胺酰亚胺树脂，固化剂为环氧树脂类固化剂和多聚异氰酸酯类固化剂中的至少一种。本专利技术用聚酰胺酰亚胺树脂为有机相，利用聚酰胺酰亚胺树脂中高N元素含量的特点与银粉产生配位效应，在金属导电粉末的表面结合聚酰胺酰亚胺树脂从而得到具有P
‑
π共轭等结构，得到了分散性好、低银粉用量且电导率较高的导电银浆。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0015]图1为实施例1中合成的聚酰胺酰亚胺树脂PAI
‑
1的核磁谱图；
[0016]图2为将实施例1制备得到的聚酰胺酰亚胺树脂PAI
‑
1与银粉混合得到导电银浆，银浆固化后树脂与银粉的扫描电镜图。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0018]本专利技术的目的在于提供一种导电银浆及其制备方法和应用。
[0019]为实现本专利技术的上述目的，特采用以下的技术方案。
[0020]第一方面，本专利技术实施例提供一种导电银浆，包括以下质量份的组分：金属导电粉末40
‑
90份、树脂5
‑
60份、固化剂0
‑
10份、助剂0.001
‑
2份和溶剂5
‑
50份，其中，树脂为聚酰胺酰亚胺树脂，固化剂为环氧树脂类固化剂和多聚异氰酸酯类固化剂中的至少一种。
[0021]本专利技术实施例提供一种导电银浆，上述导电银浆中的树脂和固化剂构成了固化基体组分，并实现金属导电粉末的负载和均匀分散。本专利技术选用聚酰胺酰亚胺作为树脂，聚酰胺酰亚胺，简称PAI，是指主链上含有酰胺键和酰亚胺环的一类高分子聚合物。由于分子链中同时具有强极性的酰胺键和高耐热性能的酰亚胺环，因此其不但具有聚酰胺优异的力学性能和可加工性能，而且具有聚酰亚胺优良的耐热性，介电性，机械性能，耐蠕变性能和化学稳定性。通过在聚酰胺酰亚胺树脂中配合环氧树脂类固化剂和/或多聚异氰酸酯类固化剂，易于进一步提高聚酰胺酰亚胺树脂的热特性、机械特性及电特性。保证固化后导电银浆的稳定性，避免出现开裂等不良现象。
[0022]聚酰胺酰亚胺树脂用三聚异氰酸酯固化时，PAI树脂中的酰胺键上的氢和反应残留的部分羧基均与三聚异氰酸酯中的NCO发生反应，进而生成体型结构，提高性能。环氧树脂作为固化剂固化PAI树脂时，为环氧基团与PA I树脂中酰胺键上的氢反应，形成体型结构。两种固化方式均利用到PAI分子链中酰胺键上的氢。本文合成得PAI树脂酰胺键较多，可以通过控制固化剂的加入量来控制交联度，以期望得到性能最佳的材料。
[0023]本专利技术选用的固化剂与树脂组分能够在进行固化处理之前具有储存期长，赋予导电银浆分散体系优异的稳定性能和耐储存性能，且在适宜的烘烤温度下固化后具有良好的
物理与机械性能。
[0024]同时，将上述组分配合得到的导电银浆，可得到金属导电粉末用量低且电导率较高的导电银浆，原因在于：
[0025]由于聚酰胺酰亚胺树脂的高含N量，经研究表明其容易与金属导电粉末表面络合形成某种化学键合作用，使得金属导电粉末在树脂中的分散性远远高于其他类型树脂，并且不容易发生金属导电粉末的颗粒团聚。在相同的导电性下，该银浆配方中就能降低金属导电粉末的含量。
[0026]并且，本专利技术实施例提供的导电银浆，以聚酰胺酰亚胺树脂及其固化剂为有机相，利用聚酰胺酰亚胺树脂中高N元素含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导电银浆，其特征在于，包括以下质量份的组分：金属导电粉末40
‑
90份、树脂5
‑
60份、固化剂0
‑
10份、助剂0.001
‑
2份和溶剂5
‑
50份，其中，所述树脂为聚酰胺酰亚胺树脂，所述固化剂为环氧树脂类固化剂和多聚异氰酸酯类固化剂中的至少一种。2.根据权利要求1所述的导电银浆，其特征在于，包括以下质量份的组分：金属导电粉末40
‑
75份、树脂10
‑
30份、固化剂1
‑
5份、助剂0.001
‑
0.5份和溶剂10
‑
35份，其中，所述树脂为聚酰胺酰亚胺树脂，所述固化剂为环氧树脂类固化剂和多聚异氰酸酯类固化剂中的至少一种。3.根据权利要求1所述的导电银浆，其特征在于，所述金属导电粉末为银粉；优选地，所述金属导电粉末为纳米银粉和/或片状银粉，且所述片状银粉粒径为1
‑
20μm，所述纳米银粉的粒径为0.1
‑
1μm；更优选地，所述片状银粉与所述纳米银粉的用量比为30
‑
90：10
‑
70。4.根据权利要求1所述的导电银浆，其特征在于，所述聚酰胺酰亚胺树脂所述为芳香族、半芳香族和脂肪族聚酰胺酰亚胺树脂中的一种或多种；优选地，将二异氰酸酯类单体和二羧酸类单体按照官能团配比为0.5
‑
1.5，在N
‑
甲基吡咯烷酮和/或N,N
‑
二甲基甲酰胺中反应得到所述聚酰胺酰亚胺树脂；更优选地，所述二异氰酸酯类单体包括二苯甲烷二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯，甲苯二异氰酸酯，六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种，所述二羧酸类单体包括偏苯三酸酐，均苯四甲酸酐，己二酸，癸二酸中的至少一种；更优选地，在温度为100
‑
160℃下，反应4
‑
6小时后得到所述聚酰胺酰亚胺树脂，其为红棕色粘稠液体，黏度为30
‑
30000mPa
·
s。5.根据权利要求1所述的导电银浆，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭金山，杨发虎，王强，刘兴妤，马青秀，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：