一种地热膜导电银浆及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种地热膜导电银浆及其制备方法，包括以下重量份组分：纳米水性银粉35～45；超细石墨烯粉末10～15；曲拉通X

【技术实现步骤摘要】
一种地热膜导电银浆及其制备方法


[0001]本专利技术属于电子材料
，涉及一种地热膜导电银浆及其制备方法。

技术介绍

[0002]导电油墨(electrically conductive printing ink)，用导电材料(金、银、铜和碳)分散在连结料中制成的糊状油墨，俗称糊剂油墨。具有一定程度导电性质，可作为印刷导电点或导电线路之用。金属系导电油墨、碳系导电油墨等已达到实用化，用于印刷电路、电极、电镀底层、键盘接点、印制电阻等材料。
[0003]导电油墨由导电性填料、黏合剂、溶剂及添加剂组成。导电性填料使用导电性最好的银粉和铜粉，有时也用金粉、石墨、炭黑(现已有专门的导电炭黑)、碳素纤维、镍粉等。用作黏合剂的合成树脂有环氧树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂、氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂等。溶剂使用的是环保型中沸程丝网油墨专用溶剂，沸点在120
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230℃的范围。另外，根据需要加入分散剂、滑爽剂、偶联剂等添加剂。导电性油墨要求的特性有：导电性(抗静电性)、附着力、印刷性、硬度和耐溶剂性等。厚膜色浆用于IC集成电路、电容器、电极等，树脂型油墨用于印刷电路、膜片开关、防静电包装等。
[0004]按照油墨配方设计原则，导电油墨由连接料树脂、导电填料、溶剂和助剂这四部分组成，为达到所需的性能，需对各部分使用的材料进行选择。
[0005]随着经济水平的提高、能源结构的调整，燃料锅炉集中供暖系统暴露出越来越多的缺点，传统的供暖系统和体制需要进行变革，而地热膜供暖能满足人们不断提高的室内环境需求，是目前国内外公认的最为理想的采暖方式。电能又是一种清洁能源。可以减少二氧化硫等污染气体的排放。现在国家大力提倡节能减排，也推广使用电采暖方式。目前Durex膜广泛应用于别墅、居民用房、农村自盖房、学校、医院、商超等公共建筑，以及农村城镇化建设、道路融雪等领域。地热膜辐射供暖是一种由电能转化为热能的采暖方式，具有高效节能、热舒适度高、不会产生对环境有害的气体，便于分户计量，使用寿命长，有利于身体健康等优点，这些优点使得这种采暖方式得到了发展与应用。
[0006]地热膜可以分为金属地热膜、无机材料地热膜和有机材料地热膜。无机材料地热膜虽然具备寿命长、成本低、耐高温等优点，但由于是刚性材料，不能满足现在轻、小、薄、柔的要求。有机加热地热膜是由特制的导电油墨、金属载流条经印刷、热压在两层绝缘聚酯薄膜间制成的。所以有机加热的地热膜由于具备以下优点：(1)高效节能。地热膜辐射供暖可实行分层、分户、分室控制，用户可根据实际情况进行调控。(2)人体感知舒适且卫生。地热膜辐射供暖的散热面为整体，室内横向温度均匀，纵向温度由下而上逐渐递减；辐射以散热为主，不易造成污浊空气对流。(3)智能控制：符合现代人智能家居、物联的需求。(4)节约空间。相比传统水暖供热，其所占的空间小，且投资小，运营管理费用低。(4)使用寿命长。地热膜辐射供暖埋入地下，稳定性好、耐腐蚀。(5)制成工艺简单。有机地热膜一般使用丝网印刷或者滚印的工艺制成，工艺简单、低污染。
[0007]电热膜的电热机理为电阻发热,其中导电油墨相当于电阻,因此电热膜的电热性
能取决于导电油墨的性能。详细地热膜结构如图1所示，包括EVA胶膜1、石墨烯发热碳浆2、铜箔3、银浆4和表层PET5。现有的地热膜电极一般采用丝网印刷工艺技术，将地热膜导电银浆按照印刷图案涂覆到PET或者PI薄膜等柔性基材上。传统导电银浆属于油性体系，与发热层的水性石墨烯匹配性差，容易造成石墨烯层开裂、电阻大幅度波动导致发热不均匀等不良现象。所以开发一种与水性石墨烯发热层匹配性良好的地热膜导电银浆十分必要。地热膜导电银浆银系导电油墨，由银粉、水性聚氨酯树脂以及溶剂为基本原材料配置而成。
[0008]地热膜导电银浆通常印刷在高分子薄膜等柔性材料上。其升温速度要求非常严格，一般在3min内要达到60℃，这就要求导电层具备较低的方阻以及电阻稳定性。由于地热膜是整体放热，对放热的均匀度也有较高的要求，如50cm*25cm的常规尺寸上要不规则测试十个点位，温度偏差要在
±
0.5℃以内。
[0009]除了满足上述的条件外，对产品的环保要求、使用寿命、印刷精度、涂层硬度、涂层电阻的要求越来越高，现在普通的低温导电银浆只有导电性能和附着力的要求，无法满足全部上述要求，存在电阻不稳定、升温速度慢、发热温度不均匀、附着性差的缺陷。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电阻稳定、升温速度快、发热均匀、附着力强的地热膜导电银浆及其制备方法。
[0011]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种地热膜导电银浆，包括以下重量份组分：
[0012][0013]进一步地，所述的纳米水性银粉通过以下方法制得：
[0014](1)称取适量的硝酸银，溶于去离子水中，配成硝酸银溶液，并在50℃水浴中预热30min，接着称取次磷酸钠、六偏磷酸钠、PVP，混合后溶于去离子水中，搅拌，完全溶解得到银离子溶液；
[0015](2)将步骤(1)制得的银离子溶液以每分钟20～30滴的速度滴加入还原液中，滴加
完成后，高速搅拌30min，得到棕色纳米银溶胶；
[0016](3)将制备的纳米银溶胶高速搅拌并置于超声场中，持续搅拌，滴加pH调节剂，滴加完成后继续超声和搅拌30min，静置后抽真空过滤，将滤出的纳米银粉浸泡在钝化剂中处理30min，再次抽真空过滤，最后使用无水乙醇清洗三次，使用真空干燥箱干燥完全，制得的平均粒径为35nm～50nm的纳米水性银粉。
[0017]上述方法制得的纳米水性银粉可以形成致密的到点涂层，且不容易团聚，在发热碳浆覆盖的同时，提供优异的导电性能，由于涂层致密，不容易出现碳浆浸润或者透空的现象，具备优异的耐候性能和抗氧化性能。
[0018]进一步地，步骤(1)所述的硝酸银、次磷酸钠、六偏磷酸钠、PVP质量比为1:1～3:1～3:1～3。
[0019]进一步地，步骤(2)所述的还原液与银离子溶液的体积比为1:1；所述还原液为1.0mol/L的硫酸。
[0020]进一步地，步骤(2)pH调节剂为氢氧化钠溶液，调节纳米银溶胶的pH值至6
‑
7；
[0021]所述的钝化剂为市售三价铬铝钝化剂溶液。
[0022]进一步地，所述的超细石墨烯粉末的粒径为10
‑
100nm。
[0023]进一步地，所述的水性聚氨酯树脂乳液通过以下方法制得：
[0024](1)按重量份称取丙烯酸类单体50
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100份，聚酯多元醇30
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50份、二羟甲基丙酸(DMPA)30
‑
50份、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)10
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20份、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)3
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5份、偶氮二异丁氰(A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地热膜导电银浆，其特征在于，包括以下重量份组分：2.根据权利要求1所述的地热膜导电银浆，其特征在于，所述的纳米水性银粉通过以下方法制得：(1)称取适量的硝酸银，溶于去离子水中，配成硝酸银溶液，并在50℃水浴中预热30min，接着称取次磷酸钠、六偏磷酸钠、PVP，混合后溶于去离子水中，搅拌，完全溶解得到银离子溶液；(2)将步骤(1)制得的银离子溶液以每分钟20～30滴的速度滴加入还原液中，滴加完成后，高速搅拌30min，得到棕色纳米银溶胶；(3)将制备的纳米银溶胶高速搅拌并置于超声场中，持续搅拌，滴加pH调节剂，滴加完成后继续超声和搅拌30min，静置后抽真空过滤，将滤出的纳米银粉浸泡在钝化剂中处理30min，再次抽真空过滤，最后使用无水乙醇清洗三次，使用真空干燥箱干燥完全，制得的平均粒径为35nm～50nm的纳米水性银粉。3.根据权利要求2所述的地热膜导电银浆，其特征在于，步骤(1)所述的硝酸银、次磷酸钠、六偏磷酸钠、PVP质量比为1:1～3:1～3:1～3。4.根据权利要求2所述的地热膜导电银浆，其特征在于，步骤(2)所述的还原液与银离子溶液的体积比为1:1；所述还原液为1.0mol/L的硫酸。5.根据权利要求2所述的地热膜导电银浆，其特征在于，步骤(2)pH调节剂为氢氧化钠溶液，调节纳米银溶胶的pH值至6
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7；所述的钝化剂为市售三价铬铝钝化剂溶液。6.根据权利要求1所述的地热膜导电银浆，其特征在于，所述的超细石墨烯粉末的粒径为10
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100nm。7.根据权利要求1所述的地热膜导电银浆，其特征在于，所述的水性聚氨酯树脂乳液通过以下方法制得：(1)按重量份称取丙烯酸类单体50
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100份，聚酯多元醇30
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50份、二羟甲基丙酸(DMPA)
30
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50份、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)10
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20份、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)3
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5份、偶氮二异丁氰(AIBN)3
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5份、丙三醇10
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20份、丁二醇10
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20份；N,N
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二甲基乙醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：江海涵，王德龙，朱庆明，刘佳禄，暴鹏飞，常青，
申请(专利权)人：上海宝银电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：