[发明专利]一种纳米导电墨水及其制备方法

说明书

本发明公开的属于导电墨水及其制备方法技术领域，具体为一种纳米导电墨水及其制备方法，该纳米导电墨水包括如下组成成分：金属盐：0.5‑1.5％；还原剂：1‑3％；保护胶体：1‑5％和水90.5‑97.5％，该纳米导电墨水的制备方法包括如下步骤：S1：还原剂配制：将还原剂和水混合配成8％‑12％水溶液；S2：溶解：将剩余水中加入保护胶体，加热到40‑50℃溶解完全，再加入金属盐；S3：升温：升温至60‑80℃，在0.3‑0.7小时内加入8％‑12％的还原剂水溶液，能够保持纳米导电墨水的导电率，且纳米导电墨水中的金属粒子能够稳定分散，可以通过喷墨打印，能够实现低温烧结，该发明工艺简单，成本低廉，适合大规模生产。

技术领域

本发明涉及导电墨水及其制备方法技术领域，具体为一种纳米导电墨水及其制备方法。

背景技术

印刷电子材料的发展促进了与其相关的专用工业的形成、发展与进步。而微电子技术的发展对印刷电子材料的生产提出了更高的要求，进一步向高密、细导线、多层、高可靠性、低成本、短周期和自动化连续生产的方向发展。目前国外许多新兴企业和知名公司都对薄膜印刷电子产业给予了极大的关注。金属纳米材料如金、银、铜等具有独特的光学、电学等性能，因此在电子、光学、显示、传感、能源等领域中得到广泛的应用，传统油墨是一种稳定的胶体分散体系，通常由颜料、固体树脂、挥发性溶剂、填充料和添加剂组成。颜料为传统油墨提供色彩，固体树脂为成膜物质。传统导电油墨是含有微米级导电粒子的胶体分散体系，其烘干或者高温烧结后可形成导电的图案和线路，广泛应用于印刷电路板、太阳能光伏等领域。最近，人们采用金属纳米粒子来实现低温烧结导电。然而现有的纳米导电墨水的导电性能差，其胶体体系中常出现团聚、絮凝和沉淀的现象，满足不了使用需要。为此，我们提出一种纳米导电墨水及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米导电墨水及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的现有的纳米导电墨水的导电性能差，其胶体体系中常出现团聚、絮凝和沉淀的现象，满足不了使用需要的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种纳米导电墨水，按百分比计，该纳米导电墨水包括如下组成成分：

金属盐：0.5-1.5％；还原剂：1-3％；保护胶体：1-5％和水90.5-97.5％。

优选的，所述金属盐为银盐或铜盐。

优选的，所述银盐为硝酸银、氯化银或银氰化钾。

优选的，所述铜盐为硫酸铜、氯化铜或硝酸铜。

优选的，所述还原剂为次磷酸钠、水合肼、甲醛、抗坏血酸、连二亚硫酸钠、硼氢化钠、葡萄糖、单宁或氢酮中的一种。

优选的，所述保护胶体为聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、明胶或聚乙烯醇的中的一种。

一种纳米导电墨水的制备方法，该纳米导电墨水的制备方法包括如下步骤：

S1：还原剂配制：将还原剂和水混合配成8％-12％水溶液；

S2：溶解：将剩余水中加入保护胶体，加热到40-50℃溶解完全，再加入金属盐，超声波震荡，并采用磁力搅拌器搅拌；

S3：升温：升温至60-80℃，在0.3-0.7小时内加入8％-12％的还原剂水溶液，搅拌。

优选的，所述步骤S2中，超声波震荡的频率为30-40KHz，震荡时间为1.5-2.5小时。

优选的，所述步骤S2中磁力搅拌器的搅拌速率为30-40rpm/s，搅拌时间为1-3小时。

优选的，所述步骤S3中的搅拌速率为50-60rpm/s，搅拌时间为2-4小时。