CN103965674B - 一种纳米银导电涂料 - Google Patents
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Abstract
本案公开了一种水溶性纳米银导电涂料,其原料配方由以下质量百分含量的材料组成:10%~30%的纳米银线分散液或3%~6%的纳米银线、30%~50%的水溶性树脂、1%~3%的流平剂,余量为水。本案将由刻蚀法制得的纳米级导电银线混入水溶性或油溶性树脂中,极大地提高了所得涂料的导电性能;且与现有技术相比,该涂料制造成本十分低廉,制备方法简单,添加的助剂少,原料廉价易得,反应条件温和无污染,适合量产。
Description
技术领域
本发明涉及一种导电涂料,特别涉及一种水溶性纳米银导电涂料及一种油溶性纳米银导电涂料。
背景技术
源于平板显示器制作的需要,自从Badeker报道了通过热蒸发镉使之形成氧化镉透明导电薄膜以来,透明导电薄膜的研究与开发受到普遍重视。上世纪60年代、氧化铟锡(ITO)成为透明导电膜的主体,之后又发展了金属基复合导电膜、铝掺杂氧化锌(AZO)薄膜,90年代以来随着光电子产业的发展多组元透明导电氧化物(TCO)材料、导电高分子膜以及其他透明导电材料应用而生。
目前应用最为广泛的透明导电膜是在玻璃、陶瓷等硬质材料上制备的,存在质脆、不易形变、质重等缺点,限制了透明导电膜的应用。与之相对的是,在有机柔性基材上制备的柔性透明导电薄膜,不仅具有相同的光电特性,而且具有许多独特优点,如可弯曲、不易破碎、质轻、可以卷对卷方式连续生产,提高了生产效率、便于运输。随着电子器件与电子产品朝轻便化方向发展,柔性透明导电薄膜终将取代硬质透明导电薄膜。
近十年来,关于柔性透明导电薄膜的研究在全球范围内方兴未艾,多种透明导电物质被开发出来,如导电聚合物、碳纳米管、石墨烯、金属网格、金属纳米线,由于石墨烯薄膜仅处于研究阶段,尚不能大量制备,碳纳米管导电性能相对较差且不能弯折,导电聚合物导电性能和稳定性都不如人意,所以最有产业化前景的是导电金属,国外一些知名企业已经采用不同的技术在试产或量产柔性透明导电薄膜,如银网格刻蚀法、铜蒸镀法、由于铜蒸镀,银网格刻蚀工艺复杂,生产条件苛刻,设备投资过高。相对而言,卷对卷连续生产的涂布工艺更具竞争优势,所以适用于涂布的透明导电涂料的开发显得尤为重要。
发明内容
针对现有技术中存在的不足之处,本发明提供一种纳米银导电涂料,其包括水溶性纳米银导电涂料和油溶性纳米银导电涂料,该涂料制造成本低廉,制备方法简单,原料易得,反应条件温和无污染,适合量产。
本发明的技术方案概述如下:
一种水溶性纳米银导电涂料,所述水溶性纳米银导电涂料的原料配方由以下质量百分含量的材料组成:
纳米银线分散液 10%~30%;
水溶性树脂 30%~50%;
流平剂 1%~3%;
余量为水。
优选的是,所述的水溶性纳米银导电涂料,所述纳米银线分散液由以下重量份的材料组成:
优选的是,所述的水溶性纳米银导电涂料,所述纳米银线分散液由以下方法制得:将上述的各种重量份的材料在200℃下搅拌反应20~30分钟制得。
优选的是,所述的水溶性纳米银导电涂料,所述腐蚀剂为氯化铵或氟化铵。
优选的是,所述的水溶性纳米银导电涂料,所述分散剂选自乙酰丙酮、六磷氨、乙二胺四乙酸或其组合。
一种油溶性纳米银导电涂料,所述油溶性纳米银导电涂料的原料配方由以下质量百分含量的材料组成:
优选的是,所述的油溶性纳米银导电涂料,所述纳米银线由以下方法制得:
将1重量份的硝酸银、10重量份的丙三醇、1重量份的腐蚀剂、2重量份的聚乙烯吡咯烷酮、3重量份的乙酸乙酯在200℃下搅拌反应20~30分钟得到纳米银线悬浊液,将纳米银线悬浊液过400目滤网分离出纳米银线。
优选的是,所述的油溶性纳米银导电涂料,所述有机溶剂选自乙醇、乙酸乙酯、甲苯、丁酮或其组合。
优选的是,所述的油溶性纳米银导电涂料,所述腐蚀剂为氯化铵或氟化铵。
优选的是,所述的油溶性纳米银导电涂料,所述分散剂选自乙酰丙酮、六磷氨、乙二胺四乙酸或其组合。
本发明的有益效果是:将由刻蚀法制得的纳米级导电银线混入水溶性或油溶性树脂中,极大地提高了所得涂料的导电性能;且与现有技术相比,该涂料制造成本十分低廉,制备方法简单,添加的助剂少,原料廉价易得,反应条件温和无污染,适合量产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本案提出一种纳米银导电涂料,其分为水溶性和油溶性两款。
水溶性纳米银导电涂料的原料配方由以下质量百分含量的材料组成:
纳米银线分散液 10%~30%;
水溶性树脂 30%~50%;
流平剂 1%~3%;
余量为水。
而在这其中,纳米银线分散液又是由以下重量份的材料组成:
纳米银线分散液的制备方法为:将上述的各种重量份的材料在200℃下搅拌反应20~30分钟制得。
其中,丙三醇是还原剂,腐蚀剂为氯化铵或氟化铵,腐蚀剂在高温下分解生成氨气,氯化氢或氟化氢,氨气跑出,氯化氢与氟化氢起到刻蚀纳米银线的作用。聚乙烯吡咯烷酮是一种表面活性剂,分散剂可优选选自乙酰丙酮、六磷氨、乙二胺四乙酸或其组合。流平剂选自聚二甲基硅油、聚醚改性有机硅氧烷或其组合。
将水溶性纳米银导电涂料涂布于光学PET上,调节涂布厚度为0.5~0.8微米,并在120℃下烘干,获得的导电薄膜表面电阻为40~60欧,透光率为80%~82%,雾度为2.9~3.9。
油溶性纳米银导电涂料的原料配方由以下质量百分含量的材料组成:
其中,纳米银线的制备方法为:将1重量份的硝酸银、10重量份的丙三醇、1重量份的腐蚀剂、2重量份的聚乙烯吡咯烷酮、3重量份的乙酸乙酯在200℃下搅拌反应20~30分钟得到纳米银线悬浊液,将纳米银线悬浊液过400目滤网分离出纳米银线。在前面提到的水溶性纳米银导电涂料中我们发现仍含有微量的硝酸银未能完全反应,为了提高导电薄膜的透光率,在纳米银线合成时优选不再加入分散剂,不形成均一的分散液,而是形成悬浊液,便于将银分离出来得到高纯度的纳米银线。
有机溶剂可选自乙醇、乙酸乙酯、甲苯、丁酮或其组合。
腐蚀剂依然为氯化铵或氟化铵,腐蚀剂在高温下分解生成氨气,氯化氢或氟化氢,氨气跑出,氯化氢与氟化氢起到刻蚀纳米银线的作用。
分散剂选自乙酰丙酮、六磷氨、乙二胺四乙酸或其组合。与制备水溶性纳米银导电涂料不同的是,分散剂在制备涂料时添加,而不是在制备纳米银线时添加。流平剂选自聚二甲基硅油、聚醚改性有机硅氧烷或其组合。
将油溶性纳米银导电涂料涂布于光学PET上,调节涂布厚度为0.5~0.8微米,并在120℃下烘干,获得的导电薄膜表面电阻为40~50欧,透光率为86%~88%,雾度为1.3~1.8。
以下是水溶性纳米银导电涂料的实施例及制成导电薄膜后的性能测试参数:
表一
以下是油溶性纳米银导电涂料的实施例及制成导电薄膜后的性能测试参数:
表二
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节。
Claims (6)
1.一种水溶性纳米银导电涂料,其特征在于,所述水溶性纳米银导电涂料的原料配方由以下质量百分含量的材料组成:
纳米银线分散液 10%~30%;
水溶性树脂 30%~50%;
流平剂 1%~3%;
余量为水;
所述纳米银线分散液由以下重量份的材料组成:
所述腐蚀剂为氯化铵或氟化铵。
2.根据权利要求1所述的水溶性纳米银导电涂料,其特征在于,所述纳米银线分散液由以下方法制得:将权利要求1所述的各种重量份的材料在200℃下搅拌反应20~30分钟制得。
3.根据权利要求1所述的水溶性纳米银导电涂料,其特征在于,所述分散剂选自乙酰丙酮、乙二胺四乙酸或其组合。
4.一种油溶性纳米银导电涂料,其特征在于,所述油溶性纳米银导电涂料的原料配方由以下质量百分含量的材料组成:
余量为有机溶剂;
所述纳米银线由以下方法制得:
将1重量份的硝酸银、10重量份的丙三醇、1重量份的腐蚀剂、2重量份的聚乙烯吡咯烷酮、3重量份的乙酸乙酯在200℃下搅拌反应20~30分钟得到纳米银线悬浊液,将纳米银线悬浊液过400目滤网分离出纳米银线;
所述腐蚀剂为氯化铵或氟化铵。
5.根据权利要求4所述的油溶性纳米银导电涂料,其特征在于,所述有机溶剂选自乙醇、乙酸乙酯、甲苯、丁酮或其组合。
6.根据权利要求4所述的油溶性纳米银导电涂料,其特征在于,所述分散剂选自乙酰丙酮、乙二胺四乙酸或其组合。
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