[发明专利]一种可分散于弱溶剂中的纳米银粉及其制备导电油墨的应用

摘要

本发明针对水性导电油墨的耐侯性差，溶剂型导电油墨环境污染严重的现状，提供了一种在环保型弱溶剂中可分散的纳米银粉，以及基于该银粉制备的导电油墨。本发明采用在水和弱溶剂中都可溶解的分散剂，以醇胺类材料作为还原剂制备单分散纳米银，并采用超滤纯化和喷雾干燥的工艺得到了纳米银粉，该纳米银粉可以在弱溶剂中分散，从而制得弱溶剂纳米银导电油墨。本发明所制备的纳米银粉中银纳米粒子的粒径为5‑100nm；银纳米粒子表面包覆有分散剂，银纳米粒子含量不低于95wt％，银盐前体的转化率为70‑98％。所制备的纳米银导电油墨表面张力范围为10‑90dynes/cm。由该导电油墨印制在基底表面的覆膜的方块电阻范围为0.01‑10Ω/□。

主权项

1.一种导电油墨，其特征在于，其组成为：可分散于弱溶剂中的纳米银粉10‑80wt％，粘合剂0‑20wt％，弱溶剂15‑90wt％，余量为助剂；所述的可分散于弱溶剂中的纳米银粉的制备方法为：(1)将1‑15g银盐前体溶解于10‑120mL溶剂中，充分溶解得到银盐溶液；(2)将1‑60g分散剂溶解于10‑200mL溶剂中，搅拌至完全溶解，得到分散剂溶液；(3)将0.5‑20g还原剂溶解于10‑120mL溶剂中，搅拌至完全溶解，得到还原剂溶液；(4)将步骤(2)得到的分散剂溶液与步骤(1)得到的银盐溶液混合，100‑500rpm恒速搅拌，混合均匀；(5)在20‑90℃以及搅拌条件下，将步骤(3)得到的还原剂溶液以恒流方式滴加到步骤(4)得到的混合溶液中，反应120‑600min后得到银纳米粒子分散液；(6)将步骤(5)得到的银纳米粒子分散液进行超滤膜循环分离，最后经过离心喷雾干燥制备得到可分散于弱溶剂中的纳米银粉；所述的分散剂是水和弱溶剂两用分散剂；所述的还原剂为醇胺类还原剂；所述的分散剂选自德国Silcona公司的HLD‑8分散剂，PARTNER公司的W‑S90分散剂，EONLEO公司的EL‑W604分散剂，德谦公司的904分散剂，BYK公司的B‑180、B‑4500、B‑4509、B‑22255分散剂，上海三正公司的12B、10S、12W‑A分散剂中的一种或几种；所述的还原剂选自异丙醇胺、正丁醇胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、甲醇胺、正丙醇胺、二异丙醇胺、二苯丙醇胺、二甘醇胺、异丁醇胺、三异丁醇胺中的一种或几种；所述的溶剂为去离子水；所述的超滤膜为陶瓷或纤维素滤膜，膜孔径为10k‑500k道尔顿；所述的弱溶剂选自乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇乙醚醋酸脂、二丙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇苯醚醋酸酯、丙二醇苯醚醋酸酯、甲基二丙醇醚醋酸酯、二甘醇单丁醚醋酸酯中的一种或几种；所述的银盐前体选自硝酸银、醋酸银、硫酸银、草酸银、十二烷基酸银、苹果酸银中的一种或几种。