[发明专利]一种应用于有机薄膜器件的水基有机纳米墨水及其制备方法

说明书

本发明属于塑料电子科技与工业技术领域，具体涉及一种应用于有机薄膜器件的水基有机纳米墨水及其制备方法，以新癸酸银为前驱体，嵌段共聚物P123作为模板，正硅酸乙酯作为硅源，进行水热反应制备了银多孔纳米SiO₂，并对多孔纳米硅表面改性，接枝邻羟基苯并三唑官能团和三嗪官能团共价结合，不仅提高了墨水对紫外光的吸收能力，增强了固化效率的同时解决了纳米银离子颗粒团聚的问题，同时也减少了保护剂的使用。

技术领域

本发明属于塑料电子科技与工业技术领域，具体涉及一种应用于有机薄膜器件的水基有机纳米墨水及其制备方法。

背景技术

水基溶液加工的有机薄膜光电子器件，对比传统有机溶剂加工方法，具有绿色环保，成本低廉的优点而受到重视。同时，采用水基有机纳米墨水摒弃传统技术中的含氯、芳香性溶剂，不危害或毒害自然环境，因此具有重大的实用价值。水基纳米墨水兼容包括丝网印刷，喷墨打印，旋转涂覆，刮刀涂覆，连续卷对卷的加工工艺，其工艺简便，可以应用批量生产。兼容于多种不同的溶液加工手段应用于多层器件结构，可以应用于具备可弯曲，甚至折叠特点的柔性器件。

纳米颗粒导电墨水通常由金属纳米粒子或纳米线、挥发性溶剂和表面活性剂及其他添加剂组成。纳米颗粒型墨水中金属导电相是以纳米微粒的状态悬浮分散在溶液中，其主要优势在于墨水中较高的银含量(可达30％以上)，然而对于对墨水状态要求较高的喷墨印制电子来说，纳米颗粒型导电墨水一旦聚沉，则会出现堵塞喷嘴等一系列问题，此外纳米颗粒导电墨水中常常需要添加一些难以去除的保护剂，若想得到较高导电率必须进行高温处理，这对某些柔性基板并不适用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种应用于有机薄膜器件的水基有机纳米墨水及其制备方法，所述方法以新癸酸银为前驱体，嵌段共聚物P123作为模板，正硅酸乙酯作为硅源，进行水热反应制备了银多孔纳米SiO₂，并对多孔纳米硅表面改性，接枝邻羟基苯并三唑官能团和三嗪官能团共价结合。不仅提高了墨水对紫外光的吸收能力，增强了固化效率的同时解决了纳米银离子颗粒团聚的问题，同时也减少了保护剂的使用。

为实现上述目的，本发明是通过如下方案实现的：

一种应用于有机薄膜器件的水基有机纳米墨水及其制备方法，包括以下步骤：

(1)将新癸酸银、嵌段共聚物P123、正硅酸乙酯、水合肼、二甲苯和乙醇混合，然后将混合液置于24℃下恒温磁力搅拌，用草酸溶液调节混合液的pH在3-4之间为止，继续搅拌0.5h，搅拌完毕后进行水热反应24h，反应完毕后烧结，得含银的多孔纳米SiO₂；

(2)在N，N二甲基甲酰胺中加入步骤(1)所得的多孔纳米SiO₂和甲苯二异氰酸酯，在氮气氛围下进行改性处理，处理完毕后离心分离除去溶剂，依次用丙酮和乙醇洗涤，得异氰酸酯化多孔纳米SiO₂；

(3)向二甲亚砜中加入步骤(2)所得的异氰酸酯化多孔纳米SiO₂、三聚氰胺和二月桂酸二丁基锡，混合分散均匀后进行加成反应，反应完毕后离心分离除去溶剂，依次用二甲亚砜和去离子水洗涤，得三聚氰胺修饰多孔纳米SiO₂；

(4)向二甲亚砜中加入步骤(3)所得的三聚氰胺修饰多孔纳米SiO₂和对苯二甲醛进行缩合反应，反应完毕后离心分离除去溶剂，依次用丙酮和二氯甲烷洗涤，得端醛基三嗪修饰多孔纳米SiO₂；

(5)向二甲亚砜中加入步骤(4)所得的端醛基三嗪修饰多孔纳米SiO₂和邻羟基苯并三唑衍生物进行缩合反应，反应完毕后离心分离除去溶剂，依次用乙酸乙酯和乙醇洗涤，得邻羟基苯并三唑基三嗪修饰多孔纳米SiO₂；