CN104148655B - 一种片状银粉的绿色制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种片状银粉的绿色制备方法。该法使用水溶性树脂作为过渡膜，先在塑料基材上涂布一层水溶性树脂，然后通过真空蒸发镀膜法在该涂布了水溶性树脂的塑料基材上蒸镀银膜，接着用纯水浸泡使水溶性树脂溶解，银膜以片状银粉的形式与基材分离；再经洗涤、分离和超声粉碎、分离、干燥，得到片状银粉。所得片状银粉具有表面光滑平整、厚度均匀可控、无杂质无缺陷等特点，且厚度可达纳米级。另外，本发明所述方法在制备过程中使用的水溶性树脂作为过渡基底，生产过程在水介质中进行，且含有水溶性树脂的溶液可以循环使用，生产过程无废弃物、污染物等的排放，绿色环保。
Description
技术领域
本发明属于金属材料及电子浆料技术领域。更具体地，涉及一种片状银粉的绿色制备方法。
背景技术
导电浆料按照所使用的导电填料来分主要有：导电金浆、导电银浆以及导电铜浆等。其中，导电金浆性能优良，但填料价格昂贵，只能在特定场合下使用。而导电银浆则不仅综合性能较好，且价格适中，适合广泛应用。
片状银粉是一种径厚比大、比表面积大、性质稳定、颗粒间以面接触、电阻低、导电性能好的贵金属粉体。由片状银粉所制备的导电浆料，颗粒间多以面-面接触，具有较大的接触面积，从而降低了接触电阻，提高了导电浆料的导电性。同时，片状银粉间的堆积为面与面逐层堆叠，不但降低了涂层厚度，而且节省银用量，为电子元器件的小型化和大规模集成电路的制作提供了有利条件。
片状银粉的制备方法主要有机械球磨法和化学还原法。化学还原法又包括光诱导法、界面还原法、模板法等。目前，电子浆料用的片状银粉大部分采用机械球磨法生产。但机械球磨法能耗高，影响因素多，制备过程中需添加助磨剂，容易受到杂质污染，产品技术指标不稳定，特别是片状银粉粒度分布宽、表面粗糙、厚度不均且不可控。由其制备的电子浆料，导电颗粒间的接触是粗糙的面-面接触，导致接触电阻偏大，导电性能偏低。另外，化学方法生产工艺较复杂，有机物残留较多，产生大量废水，对环境有一定的负面影响，同时银粉形貌难以控制，片状比例较低。
因此，研究探索一种绿色环保、制备表面平整、光滑、无缺陷的片状银粉的方法，是一项意义重大的课题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有片状银粉制备方法的缺陷和技术不足，提供一种新颖的片状银粉的绿色制备方法，该方法制备的片状银粉厚度均一、表面光滑平整，且生产过程在水介质中进行，没有VOC和废水排放，实现绿色环保的同时也降低了片状银粉生产成本。
本发明的目的是提供一种片状银粉的绿色制备方法。
本发明另一目的是所述片状银粉的绿色制备方法的应用。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
本发明提供了一种片状银粉的绿色制备方法，包含以下步骤：
S1.在塑料基底上均匀涂布一层50～200nm水溶性树脂层（作为过渡基底），并80～140℃烘烤10～20min；
S2.利用物理气相沉积法在上述水溶性树脂层上沉积一层银膜，形成银/聚合物复合膜；所述银膜的厚度不做严格限制，可根据所需片状银粉的厚度进行调整；
S3.将上述银/聚合物复合膜浸入纯水中，待水溶性树脂溶解后，银膜即从塑料基底上剥离下来，将该银膜用纯水洗涤不少于3次，得到含有粗银粉的混合溶液，抽滤得到湿饼；
S4.将S3所得湿饼加入到超声波粉碎机中，5～20W/m2超声粉碎处理15～120min后，再用离心分离机进行分离，得到片状银粉初级产品；
S5.将S4的片状银粉初级产品干燥后，即得到粒径均一、表面光滑平整的片状银粉。
其中，上述制备过程中使用的塑料基材不需烘烤，可直接重复使用；
S3所述洗涤之后剩余的含有水溶性树脂的溶液通过浓缩，可循环用于塑料基底的涂布；所述浓缩的方法可以是加热蒸发等。
另外，S3所述的用纯水洗涤银粉是为了除去残留在银粉表面的水溶性树脂。
优选地，S1所述塑料基底为PET或PVC等柔性薄膜；所述塑料基底先用去离子水和乙醇清洗干净。
优选地，S1所述水溶性树脂为水溶性环氧树脂、水溶性聚氨酯树脂、水溶性丙烯酸树脂或聚乙烯醇；更优选地，所述水溶性树脂为分子量为10000～25000的水溶性环氧树脂、分子量为10000～25000的水溶性聚氨酯树脂、分子量为10000～25000的水溶性丙烯酸树脂或分子量为10000～25000的聚乙烯醇。
优选地，S1所述水溶性树脂是固含量为5～8%的水溶性树脂水溶液。
优选地，S1所述涂布的方法为丝网印刷法。
优选地，S2所述物理气相沉积法为真空蒸发镀膜法，步骤为：
S21.将银丝表面打磨干净后置于真空镀膜机真空室的钨舟中，将涂布好水溶性树脂层的塑料基底装在转盘上；
S22.先粗抽低真空至5Pa，后精抽高真空至1×10-2Pa；
S23.慢慢调节电压使银丝受热汽化，银蒸汽沉积在水溶性树脂层上，得到厚度约10～100nm的银膜。
优选地，S3所述浸入纯水中的时间为不少于10min。更优选地，S3所述浸入纯水中的时间为15min。
优选地，S4所述超声粉碎60min；所述离心分离机进行分离是在不小于4000r/min离心不少于60min。
更优选地，S4所述离心分离机进行分离是在4000r/min离心60min。
优选地，S5所述干燥是采用真空加热干燥，真空度不小于0.09MPa，温度为80～100℃，干燥时间为45～60min。
更优选地，S5所述干燥是采用真空加热干燥，真空度0.09MPa，温度为80℃，干燥时间为60min。
根据上述制备方法制备得到的片状银粉产品也在本发明的保护范围之内。
本发明通过大量研究和探索，得出了上述片状银粉的制备方法，不仅克服了机械球磨法制备的片状银粉表面粗糙、厚度不均等缺陷，所采用的工艺可精确控制片状银粉的厚度，所得片状银粉具有表面光滑平整、粉片厚度均匀可控、容易形成面-面接触导电通道等优点，且粉片厚度达到纳米级，片状银粉基本无杂质、无缺陷，导电性能更好、电阻率低。
本发明制备工艺在PVD时，无需充入氩气等惰性气体，只需抽高真空即可达到保护目的，一方面不仅可以节约生产成本，另一方面还可精简生产工艺，提升生产效率。
制备过程中引入了超声粉碎得到片状银粉，而非机械搅拌，这样能更精确的控制粒径范围，且使银粉表面光滑平整，还能提升产品的成品率。
另外，该方法在制备过程中采用水溶性树脂膜作为过渡膜，后续脱膜直接在纯水中进行，不仅对操作人员的身体健康没有任何伤害，成本低廉，并且对环境无污染，这种水溶性树脂及纯水脱膜的方式绿色环保，可实现可持续发展。
同时，该方法在制备过程中剩余的含有水溶性树脂的溶液可以通过浓缩循环利用，生产过程无废弃物、污染物等的排放，绿色环保，进一步降低了成本。
另外，本发明经过大量的实验摸索和验证，对制备方法中的各工艺条件进行了优化，结果显示，各工艺条件对制备得到的片状银粉的性能都是至关重要的，且效果与各条件之间并不是直接单纯的规律性比例关系，各个工艺条件会相互影响、相互协调。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种基于物理气相沉积法和水溶性树脂制备片状银粉的绿色方法，不仅克服了机械球磨法制备的片状银粉表面粗糙、厚度不均等缺陷，所采用的工艺可精确控制片状银粉的厚度和粒径范围，提升产品的成品率，所得片状银粉具有表面光滑平整、粉片厚度均匀可控、容易形成面-面接触导电通道等优点，且粉片厚度达到纳米级，片状银粉基本无杂质、无缺陷，导电性能更好、电阻率低。
本发明制备工艺在PVD时，无需充入氩气等惰性气体，只需抽高真空即可达到保护目的，一方面不仅可以节约生产成本，另一方面还可精简生产工艺，提升生产效率。
另外，本发明所述方法在制备过程中使用的水溶性树脂作为过渡基底，生产过程在水介质中进行，不仅对操作人员的身体健康没有任何伤害，成本低廉，并且对环境无污染，且塑料基底、含有水溶性树脂的溶液都可以循环使用，生产过程无废弃物、污染物等的排放，绿色环保，大大降低了片状银粉的生产成本。
附图说明
图1为本发明超声60min制备的纳米厚度片状银粉的SEM图。
图2为本发明制备的纳米厚度片状银粉的表面形貌图。
图3为本发明制备的纳米厚度片状银粉的侧向形貌图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
除非特别说明，本发明所用试剂和材料均为市购。
实施例1
1、以PET为基底，水溶性丙烯酸树脂为过渡基底层，制备片状银粉，步骤如下：
S1.将PET薄膜分别用去离子水和乙醇清洗干净，烘箱中80℃烘干待用。
S2.将分子量为13000的水溶性丙烯酸树脂加入去离子水中，使丙烯酸树脂在溶液中的质量分数达到6%，加热至60℃使其完全溶化，然后将丙烯酸树脂溶液通过丝网印刷涂布于PET基材上，100℃烘烤20min，使PET基材表面覆盖上100nm厚、均匀的水溶性树脂层。
S3.利用物理气相沉积法在上述丙烯酸树脂上沉积一层10nm厚的银膜，形成银/聚合物复合膜；
S4.将上述银/聚合物复合膜浸入纯净水中，15min后丙烯酸树脂溶解，银膜即从PET基底上剥离下来，将上述银膜用纯水洗涤3次，得到含有粗银粉的混合溶液，抽滤得到湿饼；
S5.将上述湿饼加入到超声波粉碎机中，20W/m2进行粉碎60min，再用离心分离机4000r/min分离60min，得到片状银粉初级产品；
S6.将S5的片状银粉初级产品采用真空加热干燥，真空度0.09MPa，温度为80℃，干燥时间为60min，即得到粒径均一、表面光滑平整的片状银粉。
其中，S3所述利用物理气相沉积法在上述丙烯酸树脂上沉积一层10nm厚的银膜的方法具体如下：
S21.将银丝表面打磨干净后置于真空镀膜机真空室的钨舟中，将涂布好水溶性树脂层的塑料基底装在转盘上；
S22.先粗抽低真空至5Pa，后精抽高真空至1×10-2Pa；
S23.慢慢调节电压使银丝受热汽化，银蒸汽沉积在水溶性树脂层上，得到厚度约10nm的银膜。
2、测定结果显示，本实施例制备所得的片状银粉具有下述特征：银粉厚度均一，为10nm左右，表面光滑平整。该片状银粉的SEM图、表面形貌图、侧向形貌图分别如附图1、2、3所示。
实施例2
1、以PET为基底，水溶性聚氨酯树脂为过渡基底层，制备片状银粉，步骤如下：
S1.将PET薄膜分别用去离子水和乙醇清洗干净，烘箱中80℃烘干待用。
S2.将分子量为13000的水溶性聚氨酯树脂加入去离子水中，使聚氨酯树脂在溶液中的质量分数达到6%，加热至60℃使其完全溶化，然后将聚氨酯树脂溶液通过丝网印刷涂布于PET基材上，120℃烘烤15min，使PET基材表面覆盖上100nm厚、均匀的水溶性树脂层。
S3.利用物理气相沉积法在上述聚氨酯树脂上沉积一层100nm厚的银膜，形成银/聚合物复合膜；
S4.将上述银/聚合物复合膜浸入纯净水中，20min后聚氨酯溶解，银膜即从PET基底上剥离下来，将上述银膜用纯水洗涤3次，得到含有粗银粉的混合溶液，抽滤得到湿饼；
S5.将上述湿饼加入到超声波粉碎机中，20W/m2进行粉碎60min，再用离心分离机4000r/min分离60min，得到片状银粉初级产品；
S6.将S5的片状银粉初级产品采用真空加热干燥，真空度0.09MPa，温度为90℃，干燥时间为60min，即得到粒径均一、表面光滑平整的片状银粉。
其中，S3所述利用物理气相沉积法在上述聚氨酯树脂上沉积一层100nm厚的银膜的方法具体如下：
S21.将银丝表面打磨干净后置于真空镀膜机真空室的钨舟中，将涂布好水溶性树脂层的塑料基底装在转盘上；
S22.先粗抽低真空至5Pa，后精抽高真空至2×10-2Pa；
S23.慢慢调节电压使银丝受热汽化，银蒸汽沉积在水溶性树脂层上，得到厚度约100nm的银膜。
2、测定结果显示，本实施例制备所得的片状银粉具有下述特征：银粉厚度均一，为100nm左右，表面光滑平整。
实施例3
1、以PET为基底，水溶性丙烯酸树脂为过渡基底层，制备片状银粉，步骤如下：
S1.将PET薄膜分别用去离子水和乙醇清洗干净，烘箱中80℃烘干待用。
S2.将分子量为13000的水溶性丙烯酸树脂加入去离子水中，使丙烯酸树脂在溶液中的质量分数达到6%，加热至60℃使其完全溶化，然后将丙烯酸树脂溶液通过丝网印刷涂布于PET基材上，140℃烘烤10min，使PET基材表面覆盖上200nm厚、均匀的水溶性树脂层。
S3.利用物理气相沉积法在上述丙烯酸树脂上沉积一层20nm厚的银膜，形成银/聚合物复合膜；
S4.将上述银/聚合物复合膜浸入纯净水中，30min后丙烯酸树脂溶解，银膜即从PET基底上剥离下来，将上述银膜用纯水洗涤3次，得到含有粗银粉的混合溶液，抽滤得到湿饼；
S5.将上述湿饼加入到超声波粉碎机中，15W/m2进行粉碎30min，再用离心分离机4000r/min分离60min，得到片状银粉初级产品；
S6.将S5的片状银粉初级产品采用真空加热干燥，真空度0.09MPa，温度为100℃，干燥时间为50min，即得到粒径均一、表面光滑平整的片状银粉。
其中，S3所述利用物理气相沉积法在上述丙烯酸树脂上沉积一层20nm厚的银膜的方法具体如下：
S21.将银丝表面打磨干净后置于真空镀膜机真空室的钨舟中，将涂布好水溶性树脂层的塑料基底装在转盘上；
S22.先粗抽低真空至5Pa，后精抽高真空至1×10-2Pa；
S23.慢慢调节电压使银丝受热汽化，银蒸汽沉积在水溶性树脂层上，得到厚度约20nm的银膜。
2、测定结果显示，本实施例制备所得的片状银粉具有下述特征：银粉厚度均一，为20nm左右，表面光滑平整。
实施例4
1、以PET为基底，水溶性聚氨酯树脂为过渡基底层，制备片状银粉，步骤如下：
S1.将PET薄膜分别用去离子水和乙醇清洗干净，烘箱中80℃烘干待用。
S2.将分子量为13000的水溶性聚氨酯树脂加入去离子水中，使聚氨酯树脂在溶液中的质量分数达到6%，加热至60℃使其完全溶化，然后将聚氨酯树脂溶液通过丝网印刷涂布于PET基材上，120℃烘烤20min时，使PET基材表面覆盖上180nm厚、均匀的水溶性树脂层。
S3.利用物理气相沉积法在上述聚氨酯树脂上沉积一层50nm厚的银膜，形成银/聚合物复合膜；
S4.将上述银/聚合物复合膜浸入纯净水中，25min后聚氨酯溶解，银膜即从PET基底上剥离下来，将上述银膜用纯水洗涤3次，得到含有粗银粉的混合溶液，抽滤得到湿饼；
S5.将上述湿饼加入到超声波粉碎机中，10W/m2进行粉碎40min，再用离心分离机4000r/min分离60min，得到片状银粉初级产品；
S6.将S5的片状银粉初级产品采用真空加热干燥，真空度0.09MPa，温度为110℃，干燥时间为55min，即得到粒径均一、表面光滑平整的片状银粉。
其中，S3所述利用物理气相沉积法在上述聚氨酯树脂上沉积一层50nm厚的银膜的方法具体如下：
S21.将银丝表面打磨干净后置于真空镀膜机真空室的钨舟中，将涂布好水溶性树脂层的塑料基底装在转盘上；
S22.先粗抽低真空至5Pa，后精抽高真空至2×10-2Pa；
S23.慢慢调节电压使银丝受热汽化，银蒸汽沉积在水溶性树脂层上，得到厚度约50nm的银膜。
2、测定结果显示，本实施例制备所得的片状银粉具有下述特征：银粉厚度均一，为50nm左右，表面光滑平整。
实施例5
1、以PET为基底，水溶性丙烯酸树脂为过渡基底层，制备片状银粉，步骤如下：
S1.将PET薄膜分别用去离子水和乙醇清洗干净，烘箱中80℃烘干待用。
S2.将分子量为13000的水溶性丙烯酸树脂加入去离子水中，使丙烯酸树脂在溶液中的质量分数达到6%，加热至60℃使其完全溶化，然后将丙烯酸树脂溶液通过丝网印刷涂布于PET基材上，80℃烘烤20min，使PET基材表面覆盖上100nm厚、均匀的水溶性树脂层。
S3.利用物理气相沉积法在上述丙烯酸树脂上沉积一层80nm厚的银膜，形成银/聚合物复合膜；
S4.将上述银/聚合物复合膜浸入纯净水中，15min后丙烯酸树脂溶解，银膜即从PET基底上剥离下来，将上述银膜用纯水洗涤3次，得到含有粗银粉的混合溶液，抽滤得到湿饼；
S5.将上述湿饼加入到超声波粉碎机中，5W/m2进行粉碎50min，再用离心分离机4000r/min分离60min，得到片状银粉初级产品；
S6.将S5的片状银粉初级产品采用真空加热干燥，真空度0.09MPa，温度为120℃，干燥时间为45min，即得到粒径均一、表面光滑平整的片状银粉。
其中，S3所述利用物理气相沉积法在上述丙烯酸树脂上沉积一层80nm厚的银膜的方法具体如下：
S21.将银丝表面打磨干净后置于真空镀膜机真空室的钨舟中，将涂布好水溶性树脂层的塑料基底装在转盘上；
S22.先粗抽低真空至5Pa，后精抽高真空至1×10-2Pa；
S23.慢慢调节电压使银丝受热汽化，银蒸汽沉积在水溶性树脂层上，得到厚度约80nm的银膜。
2、测定结果显示，本实施例制备所得的片状银粉具有下述特征：银粉厚度均一，为80nm左右，表面光滑平整。
实施例6
1、以PET为基底，水溶性聚氨酯树脂为过渡基底层，制备片状银粉，步骤如下：
S1.将PET薄膜分别用去离子水和乙醇清洗干净，烘箱中80℃烘干待用。
S2.将分子量为13000的水溶性聚氨酯树脂加入去离子水中，使聚氨酯树脂在溶液中的质量分数达到6%，加热至60℃使其完全溶化，然后将聚氨酯树脂溶液通过丝网印刷涂布于PET基材上，140℃烘烤20min，使PET基材表面覆盖上150nm厚、均匀的水溶性树脂层。
S3.利用物理气相沉积法在上述聚氨酯树脂上沉积一层60nm厚的银膜，形成银/聚合物复合膜；
S4.将上述银/聚合物复合膜浸入纯净水中，10min后聚氨酯溶解，银膜即从PET基底上剥离下来，将上述银膜用纯水洗涤3次，得到含有粗银粉的混合溶液，抽滤得到湿饼；
S5.将上述湿饼加入到超声波粉碎机中，15W/m2进行粉碎60min，再用离心分离机4000r/min分离60min，得到片状银粉初级产品；
S6.将S5的片状银粉初级产品采用真空加热干燥，真空度0.09MPa，温度为150℃，干燥时间为45min，即得到粒径均一、表面光滑平整的片状银粉。
其中，S3所述利用物理气相沉积法在上述聚氨酯树脂上沉积一层60nm厚的银膜的方法具体如下：
S21.将银丝表面打磨干净后置于真空镀膜机真空室的钨舟中，将涂布好水溶性树脂层的塑料基底装在转盘上；
S22.先粗抽低真空至5Pa，后精抽高真空至2×10-2Pa；
S23.慢慢调节电压使银丝受热汽化，银蒸汽沉积在水溶性树脂层上，得到厚度约60nm的银膜。
2、测定结果显示，本实施例制备所得的片状银粉具有下述特征：银粉厚度均一，为60nm左右，表面光滑平整。
实施例7
1、以PET为基底，水溶性丙烯酸树脂为过渡基底层，制备片状银粉，步骤如下：
S1.将PET薄膜分别用去离子水和乙醇清洗干净，烘箱中80℃烘干待用。
S2.将分子量为13000的水溶性丙烯酸树脂加入去离子水中，使丙烯酸树脂在溶液中的质量分数达到6%，加热至60℃使其完全溶化，然后将丙烯酸树脂溶液通过丝网印刷涂布于PET基材上，130℃烘烤20min，使PET基材表面覆盖上130nm厚、均匀的水溶性树脂层。
S3.利用物理气相沉积法在上述丙烯酸树脂上沉积一层90nm厚的银膜，形成银/聚合物复合膜；
S4.将上述银/聚合物复合膜浸入纯净水中，25min后丙烯酸树脂溶解，银膜即从PET基底上剥离下来，将上述银膜用纯水洗涤3次，得到含有粗银粉的混合溶液，抽滤得到湿饼；
S5.将上述湿饼加入到超声波粉碎机中，20W/m2进行粉碎20min，再用离心分离机4000r/min分离60min，得到片状银粉初级产品；
S6.将S5的片状银粉初级产品采用真空加热干燥，真空度0.09MPa，温度为180℃，干燥时间为45min，即得到粒径均一、表面光滑平整的片状银粉。
其中，S3所述利用物理气相沉积法在上述丙烯酸树脂上沉积一层90nm厚的银膜的方法具体如下：
S21.将银丝表面打磨干净后置于真空镀膜机真空室的钨舟中，将涂布好水溶性树脂层的塑料基底装在转盘上；
S22.先粗抽低真空至5Pa，后精抽高真空至1×10-2Pa；
S23.慢慢调节电压使银丝受热汽化，银蒸汽沉积在水溶性树脂层上，得到厚度约90nm的银膜。
2、测定结果显示，本实施例制备所得的片状银粉具有下述特征：银粉厚度均一，为90nm左右，表面光滑平整。
实施例8
1、以PET为基底，水溶性聚氨酯树脂为过渡基底层，制备片状银粉，步骤如下：
S1.将PET薄膜分别用去离子水和乙醇清洗干净，烘箱中80℃烘干待用。
S2.将分子量为13000的水溶性聚氨酯树脂加入去离子水中，使聚氨酯树脂在溶液中的质量分数达到6%，加热至60℃使其完全溶化，然后将聚氨酯树脂溶液通过丝网印刷涂布于PET基材上，90℃烘烤15min，使PET基材表面覆盖上50nm厚、均匀的水溶性树脂层。
S3.利用物理气相沉积法在上述聚氨酯树脂上沉积一层20nm厚的银膜，形成银/聚合物复合膜；
S4.将上述银/聚合物复合膜浸入纯净水中，15min后聚氨酯溶解，银膜即从PET基底上剥离下来，将上述银膜用纯水洗涤3次，得到含有粗银粉的混合溶液，抽滤得到湿饼；
S5.将上述湿饼加入到超声波粉碎机中，10W/m2进行粉碎60min，再用离心分离机4000r/min分离60min，得到片状银粉初级产品；
S6.将S5的片状银粉初级产品采用真空加热干燥，真空度0.09MPa，温度为80℃，干燥时间为45min，即得到粒径均一、表面光滑平整的片状银粉。
其中，S3所述利用物理气相沉积法在上述聚氨酯树脂上沉积一层20nm厚的银膜的方法具体如下：
S21.将银丝表面打磨干净后置于真空镀膜机真空室的钨舟中，将涂布好水溶性树脂层的塑料基底装在转盘上；
S22.先粗抽低真空至5Pa，后精抽高真空至2×10-2Pa；
S23.慢慢调节电压使银丝受热汽化，银蒸汽沉积在水溶性树脂层上，得到厚度约20nm的银膜。
2、测定结果显示，本实施例制备所得的片状银粉具有下述特征：银粉厚度均一，为20nm左右，表面光滑平整。
另外，本发明对制备工艺中的各条件对片状银粉性能的影响进行了评价，其中采用水溶性树脂膜作为过渡膜和PVD，以及超声粉碎的工艺对片状银粉的性质有着至关重要的影响，如果不采用这三种工艺，片状银粉表面会产生过多有机物残余，此外片状银粉厚度及粒径无法精确控制，银粉表面也会变得不平整，从而使导电性能大打折扣，最后生产成本会大大攀升。同时，本发明所述范围内的制备工艺，达到了最节能和效果最好的平衡。
Claims (9)
1.一种片状银粉的绿色制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
S1.在塑料基底上均匀涂布一层50～200nm水溶性树脂层，并80～140℃烘烤10～20min；
S2.利用物理气相沉积法在上述水溶性树脂层上沉积一层银膜，形成银/聚合物复合膜；
S3.将上述银/聚合物复合膜浸入纯水中，待水溶性树脂溶解后，银膜即从塑料基底上剥离下来，将该银膜用纯水洗涤不小于3次，得到含有粗银粉的混合溶液，抽滤得到湿饼；
S4.将S3所得湿饼5～20W/m2超声粉碎处理15～120min后，再用离心分离机进行分离，得到片状银粉初级产品；
S5.将S4的片状银粉初级产品干燥后，即得到粒径均一、表面光滑平整的片状银粉；
其中，步骤S2所述物理气相沉积法为真空蒸发镀膜法，步骤为：
S21.将银丝表面打磨干净后置于真空镀膜机真空室的钨舟中，将涂布好水溶性树脂层的塑料基底装在转盘上；
S22.先粗抽低真空至5Pa，后精抽高真空至1×10-2～2×10-2Pa；
S23.慢慢调节电压使银丝受热汽化，银蒸汽沉积在水溶性树脂层上，得到厚度约10～100nm的银膜。
2.根据权利要求1所述的片状银粉的绿色制备方法，其特征在于，S1所述塑料基底为PET或PVC；所述塑料基底先用去离子水和乙醇清洗干净。
3.根据权利要求1所述的片状银粉的绿色制备方法，其特征在于，S1所述水溶性树脂为水溶性环氧树脂、水溶性聚氨酯树脂、水溶性丙烯酸树脂或聚乙烯醇。
4.根据权利要求1所述的片状银粉的绿色制备方法，其特征在于，S1所述水溶性树脂是固含量为5～8%的水溶性树脂水溶液。
5.根据权利要求1所述的片状银粉的绿色制备方法，其特征在于，S1所述涂布的方法为丝网印刷法。
6.根据权利要求1所述的片状银粉的绿色制备方法，其特征在于，S3所述浸入纯水中的时间为不少于10min。
7.根据权利要求1所述的片状银粉的绿色制备方法，其特征在于，S4所述超声粉碎处理60min；所述离心分离机进行分离是在不小于4000r/min离心不少于60min。
8.根据权利要求1所述的片状银粉的绿色制备方法，其特征在于，S5所述干燥是采用真空加热干燥，真空度不小于0.09MPa，温度为80～100℃，干燥时间为45～60min。
9.根据权利要求1～8任一所述的制备方法制备得到的片状银粉。
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