CN107716944B - 化学法制备纳米级片状银粉的方法 - Google Patents

化学法制备纳米级片状银粉的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种化学法制备纳米级片状银粉的方法，属于微纳米银材料制备领域。包括反应原料溶液的配置，制备晶种，将A溶液与B溶液以恒定的速率加入盛有C溶液的容器中，使其混合均匀充分反应，产品经过滤、洗涤、真空烘干后加以保存。本发明反应条件温和反应迅速，且反应体系具有较高的固含量，利于银粉的收集与洗涤，同时也能减少大规模生产时废水的排放,这为化学方法大批量制备微纳米片状银粉提供了一个可行的路线。制备的片状银粉尺寸均匀形貌规整，有良好的应用前景。

Description

化学法制备纳米级片状银粉的方法
技术领域
本发明属于微纳米银材料制备领域，涉及化学方法制备可批量生产的适用于导电浆料的微纳米片状银粉的方法。
背景技术
导电浆料主要包括烧渗型导电浆料和固化型导电胶(导电油墨)两大类，其中固化型导电油墨可广泛应用在印刷电路以及电子封装等行业。根据导电浆料中的填料不同，可以分为碳浆(石墨导体)，金属浆料(金粉，银粉，铜粉，银铜合金)等。在导电性能方面，贵金属浆料有着最好的导电性，其次为碳浆。在众多贵金属导电材料中黄金价格太高，铜粉的耐氧化性不好，这使得银粉在导电浆料填料中占有了重要的地位。因此生产银粉的技术水平也直接影响着导电浆料的性能。
片状银粉具有颗粒的比表面积大，表面能较低，氧化度和氧化趋势较低等特点。由于分散在基质中的银片之间多为面接触或线接触，导电性较好,这就增加了电子元器件的可靠性,同时还可以减少涂层的厚度,为电子元器件的小型化提供有利条件。
传统制备片状银粉的方法是机械粉碎法，国内绝大部分银粉生产企业均采用这种方法。该方法首先制备成球状或树枝状的粉体,然后经过长时间的机械研磨,获得形成不规则的片状银片。方法操作简单,但存在耗能较高,银粉性能受研磨时加入的分散剂影响很大，与水相亲和度低等问题。
相比于机械粉碎法制备的银粉，化学法制备的银粉尺寸更加均一，形貌规整，制备周期短能耗低，通过对其表面修饰不同的基团能使其较好地适应多种基材。因此化学法制备片状银粉逐渐成为了行业关注的热点，但由于技术与成本的限制以及微纳米材料本身的特性，使得化学法制备片状银粉一直难以批量生产。
发明内容
本发明提供一种化学法制备纳米级片状银粉的方法，以解决化学法制备片状银粉一直难以批量生产的问题。
本发明采取的技术方案是，包括下列步骤：
(1)反应原料溶液的配置
将40g硝酸银、表面活性剂一溶于200-500ml水中，得到A溶液；
将还原剂溶于200-500ml水中，得到B溶液；
将表面活性剂二溶于3L水中，得到C溶液；
(2)制备晶种
C溶液中加入0.03～0.06g硝酸银，充分溶解后滴加15～20ml、浓度0.0038g/ml的硼氢化钠溶液；
(3)片状银粉的制备
将A溶液与B溶液以恒定的速率加入盛有C溶液的容器中，使其混合均匀充分反应，产品经过滤、洗涤、真空烘干后加以保存。
所述表面活性剂一为聚乙烯吡咯烷酮PVP、聚乙二醇PEG、聚乙烯醇PVA、吐温-80中的一种或多种，其用量均为1～4g；
所述表面活性剂二为聚乙烯吡咯烷酮PVP 0.1～50g、柠檬酸CA0.1～5g、十六烷基三甲基溴化铵CTAB 0.1～1g；
所述还原剂为抗坏血酸、葡萄糖、水合肼中的一种，其用量为12～32g。
本发明采用聚乙烯吡咯烷酮PVP、柠檬酸以及十六烷基三甲基溴化铵CTAB三者同时作用于银晶核，使其在一个银离子浓度较高的条件下依然可以生长成为尺寸分布较窄的纳米片；同时配合其他分散剂与微调反应条件，可以在一定程度上调节产品的尺寸与粒度分散。银粉的平均直径尺寸可调(150nm～700nm)，尺寸均一，形状为近圆形六边形或三角形薄片。产品银粉即有较好的沉降性能，10分钟内可基本沉降完毕，易洗涤易分离。制备晶种步骤省去了晶种分离洗涤以及再分散的繁琐步骤，简化了生产工艺，利于银粉的收集与洗涤，同时也能减少大规模生产时废水的排放。这为化学方法大批量制备微纳米片状银粉提供了一个可行的路线，该反应条件温和反应迅速，且反应体系具有较高的固含量，利于银粉的收集与洗涤，同时也能减少大规模生产时废水的排放,这为化学方法大批量制备微纳米片状银粉提供了一个可行的路线。制备的片状银粉尺寸均匀形貌规整，有良好的应用前景。
说明书附图
图1是实施例1产品的扫描电镜图；
图2是实施例2产品的扫描电镜图；
图3是实施例3产品的扫描电镜图；
图4是实施例4产品的扫描电镜图。
具体实施方式
实施例1
(1)反应原料溶液的配置
A液的配置：在1L容器中加入40g硝酸银、水200ml、PVP 1g，室温条件下搅拌至原料充分溶解；
B液的配置：在1L容器中加入20g Vc、水200ml，室温条件下搅拌至原料充分溶解；
C液的配置：在5L容器中加入3L水、PVP 0.1g、CA 5g、CTAB 1g，室温条件下搅拌至原料充分溶解；
(2)制备晶种
在5L容器中加入3L C液，室温条件下加入硝酸银0.03g，充分溶解后滴加15ml硼氢化钠溶液，硼氢化钠溶液浓度0.0038g/ml；
(3)片状银粉的制备：
将A液与B液以恒定的速率加入盛有C液的容器中，使其混合均匀充分反应，产品经过滤、洗涤、真空烘干后加以保存，产品经扫描电镜观察为平均直径约320nm厚度约为70nm的圆片(图1)。
实施例2
A液的配置：在1L容器中加入40g硝酸银、350ml水、3g PVP，室温条件下搅拌至原料充分溶解；
B液的配置：在1L容器中加入12g水合肼、350ml水，室温条件下搅拌至原料充分溶解。
C液的配置：在5L容器中加入3L水、PVP 25g、CA 3g、CTAB 0.5g，室温条件下搅拌至原料充分溶解；
(2)制备晶种
在5L容器中加入3L C液，室温条件下加入硝酸银0.04g，充分溶解后滴加17ml硼氢化钠溶液，硼氢化钠溶液浓度0.0038g/ml；
(3)片状银粉的制备：
将A液与B液以恒定的速率加入盛有C液的容器中，使其混合均匀充分反应；产品经过滤、洗涤、真空烘干后加以保存，产品经扫描电镜观察为平均直径约230nm厚度约为70nm的圆片(图2)。
实施例3
A液的配置：在1L容器中加入40g硝酸银、500ml水、4g聚乙烯醇PVA、3g聚乙烯吡咯烷酮PVP，室温条件下搅拌至原料充分溶解；
B液的配置：在1L容器中加入32g葡萄糖、500ml水，室温条件下搅拌至原料充分溶解；
C液的配置：在5L容器中加入3L水、PVP 50g、CA0.1g、CTAB 0.1g，室温条件下搅拌至原料充分溶解；
(2)制备晶种
在5L容器中加入3L C液，室温条件下加入硝酸银0.06g，充分溶解后滴加20ml硼氢化钠溶液，硼氢化钠溶液浓度0.0038g/ml；
(3)片状银粉的制备：
将A液与B液以恒定的速率加入盛有C液的容器中，使其混合均匀充分反应；产品经过滤、洗涤、真空烘干后加以保存，产品经扫描电镜观察为平均直径约580nm厚度约为70nm的圆片(图3)。
实施例4
A液的配置：在1L容器中加入40g硝酸银、500ml水、3g PVP、1g吐温-80，聚乙二醇PEG2g，室温条件下搅拌至原料充分溶解；
B液的配置：在1L容器中加入22g Vc、500ml水，室温条件下搅拌至原料充分溶解；
C液的配置：在5L容器中加入3L水、45g PVP、3g CA、0.1g CTAB，室温条件下搅拌至原料充分溶解；
(2)制备晶种
在5L容器中加入3L C液，室温条件下加入硝酸银0.04g，充分溶解后滴加17ml硼氢化钠溶液，硼氢化钠溶液浓度0.0038g/ml；
(3)片状银粉的制备：
将A液与B液以恒定的速率加入盛有C液的容器中，使其混合均匀充分反应。产品经过滤、洗涤、真空烘干后加以保存，产品经扫描电镜观察为平均直径约270nm厚度约为70nm的圆片(图4)。

Claims (3)

1.一种化学法制备纳米级片状银粉的方法，其特征在于，包括下列步骤：
(1)反应原料溶液的配置
将40g硝酸银、表面活性剂一溶于200-500ml水中，得到A溶液；
将还原剂溶于200-500ml水中，得到B溶液；
将表面活性剂二溶于3L水中，得到C溶液；
所述表面活性剂二为聚乙烯吡咯烷酮PVP0.1～50g、柠檬酸CA 0.1～5g和十六烷基三甲基溴化铵CTAB0.1～1g；
(2)制备晶种
C溶液中加入0.03～0.06g硝酸银，充分溶解后滴加15～20ml、浓度0.0038g/ml的硼氢化钠溶液；
(3)片状银粉的制备
将A溶液与B溶液以恒定的速率加入盛有C溶液的容器中，使其混合均匀充分反应，产品经过滤、洗涤、真空烘干后加以保存。
2.根据权利要求1所述的一种化学法制备纳米级片状银粉的方法，其特征在于，所述表面活性剂一为聚乙烯吡咯烷酮PVP、聚乙二醇PEG、聚乙烯醇PVA、吐温-80中的一种或多种，其用量均为1～4g。
3.根据权利要求1所述的一种化学法制备纳米级片状银粉的方法，其特征在于，所述还原剂为抗坏血酸、葡萄糖、水合肼中的一种，其用量为12～32g。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109801757A (zh) * 2018-12-27 2019-05-24 深圳市欧科力科技有限公司 一种电子器件电极浆料的制备方法
CN109773211A (zh) * 2019-03-26 2019-05-21 南京工业大学 一种在片状银粉表面包覆纳米银颗粒的制备方法
CN110355380B (zh) * 2019-08-13 2022-06-28 山东建邦胶体材料有限公司 一种六方片状微米晶银粉的制备方法
CN111590086A (zh) * 2020-06-02 2020-08-28 江西贝特利新材料有限公司 表面光滑超薄片状银粉及其制备方法
CN111599507A (zh) * 2020-06-02 2020-08-28 江西贝特利新材料有限公司 基于光滑超薄片状银粉的导电银浆及其制备方法
CN112570728B (zh) * 2020-12-10 2023-05-12 航天科工(长沙)新材料研究院有限公司 一种片状银粉及其制备方法和应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104646683A (zh) * 2015-02-28 2015-05-27 湖南汇通科技有限责任公司 一种粒度可控的球形银粉及其制备方法
CN104822412A (zh) * 2012-10-11 2015-08-05 纳诺康波西克斯公司 银纳米片组合物及方法
CN104959625A (zh) * 2015-06-24 2015-10-07 广东风华高新科技股份有限公司 片状银粉的制备方法
EP3015195A1 (en) * 2013-06-25 2016-05-04 Kaken Tech Co., Ltd Flake-like silver powder, conductive paste, and method for producing flake-like silver powder
CN106694904A (zh) * 2017-02-14 2017-05-24 贵研铂业股份有限公司 一种高分散大径厚比微米级片状银粉的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104822412A (zh) * 2012-10-11 2015-08-05 纳诺康波西克斯公司 银纳米片组合物及方法
EP3015195A1 (en) * 2013-06-25 2016-05-04 Kaken Tech Co., Ltd Flake-like silver powder, conductive paste, and method for producing flake-like silver powder
CN104646683A (zh) * 2015-02-28 2015-05-27 湖南汇通科技有限责任公司 一种粒度可控的球形银粉及其制备方法
CN104959625A (zh) * 2015-06-24 2015-10-07 广东风华高新科技股份有限公司 片状银粉的制备方法
CN106694904A (zh) * 2017-02-14 2017-05-24 贵研铂业股份有限公司 一种高分散大径厚比微米级片状银粉的制备方法

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