CN112941960A - 一种高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法 - Google Patents
一种高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112941960A CN112941960A CN202110103502.7A CN202110103502A CN112941960A CN 112941960 A CN112941960 A CN 112941960A CN 202110103502 A CN202110103502 A CN 202110103502A CN 112941960 A CN112941960 A CN 112941960A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- spraying
- silver nanowire
- uniformity
- conductive paper
- points
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 66
- 239000002042 Silver nanowire Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 144
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 10
- -1 silicon modified silica sol Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims description 6
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000001866 hydroxypropyl methyl cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 235000010979 hydroxypropyl methyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920003088 hydroxypropyl methyl cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N hydroxypropyl methyl cellulose Chemical group OC1C(O)C(OC)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(OC2C(C(O)C(OC3C(C(O)C(O)C(CO)O3)O)C(CO)O2)O)C(CO)O1 UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 3
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 2
- 238000001548 drop coating Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N methyltrimethoxysilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)OC BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010793 electronic waste Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- BHZOKUMUHVTPBX-UHFFFAOYSA-M sodium acetic acid acetate Chemical compound [Na+].CC(O)=O.CC([O-])=O BHZOKUMUHVTPBX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/02—Metal coatings
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/06—Paper forming aids
- D21H21/08—Dispersing agents for fibres
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
- D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
- D21H23/22—Addition to the formed paper
- D21H23/50—Spraying or projecting
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
- D21H25/04—Physical treatment, e.g. heating, irradiating
- D21H25/06—Physical treatment, e.g. heating, irradiating of impregnated or coated paper
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法，包括以下步骤：S1、在基纸上建立X‑Y坐标系，所述坐标系的X轴单位设为cm，Y轴单位设为cm；S2、确定喷涂点，所述喷涂点包括所述坐标系的原点和n条以所述坐标系原点为中心的正方形轨迹线上的轨迹点，其中n≥1；S3、采用喷枪将含银纳米线的喷涂墨水喷涂在步骤S2确定的喷涂点处，每个喷涂点的喷涂量相同，喷涂完毕后干燥。本发明的导电纸制备方法具有成本低、简单快捷、均匀度高的优点，可以得到不均匀度≤10％的高均匀度银纳米线基导电纸。
Description
技术领域
本发明涉及导电材料技术领域，尤其涉及一种高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法。
背景技术
随着电子工业的迅猛发展，制备具有柔性、低成本、高效率等特点的电子元器件成为未来电子产品的必然趋势，同时大量传统电子元器件垃圾的增加，电子垃圾的后处理成了一大问题，寻求可替代传统的新型材料成为关键，纸张作为最古老而原始的材料，进入了大家视野，将导电材料与传统纸张结合，制备的导电纸有望在电子领域得到较好应用。与纸张结合的导电材料大致可分为金属类，导电高分子类，以及碳材料等，其中纳米银线具有良好的导电性、透过率、柔韧性，成为目前研究较多的导电材料之一。
电阻均匀性是衡量导电纸及相关器件性能的重要指标，电阻分布不均匀会在很大程度上影响器件的使用性能以及寿命。但是，纸基的多孔吸水等特性导致很难制作得到阻值均匀的银纳米线基导电纸。目前报道的制备纳米银线基导电纸的方法主要有刮涂，喷涂，滴涂，浸涂等。其中，纸基的多孔吸水特性使得刮涂方法不适用于制备阻值均匀的纳米银线基导电纸，而滴涂，浸涂等方法不可控性高，重复性和均匀性差，也不适用于制备高性能器件。因此，开发低成本、简单快捷、高均匀度的银纳米线基导电纸制备方法具有十分重要的意义。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法。
本发明提出的一种高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法，包括以下步骤：
S1、在基纸上建立X-Y坐标系，所述坐标系的X轴单位设为cm，Y轴单位设为cm；
S2、确定喷涂点，所述喷涂点包括所述坐标系的原点和n条以所述坐标系原点为中心的正方形轨迹线上的轨迹点，其中n≥1；
每条正方形轨迹线上的相邻两个轨迹点之间的距离相同，设为a cm，则：
第1条正方形轨迹线的四个端点坐标分别为：(-2a，-2a)、(-2a，2a)、(2a，2a)、(2a，-2a)；
第2条正方形轨迹线的四个端点坐标分别为：(-4a，-4a)、(-4a，4a)、(4a，4a)、(4a，-4a)；
第n条正方形轨迹线的四个端点坐标分别为：(-2na，-2na)、(-2na，2na)、(2na，2na)、(2na，-2na)；
S3、采用喷枪将含银纳米线的喷涂墨水喷涂在步骤S2确定的喷涂点处，每个喷涂点的喷涂量相同，喷涂完毕后干燥；
喷涂有效区域为以所述坐标系原点为中心的正方形区域，四个端点坐标分别为：(-3na，-3na)、(-3na，3na)、(3na，3na)、(3na，-3na)。
优选地，1≤a≤2。
优选地，所述含银纳米线的喷涂墨水的粘度为6-8mpa·s，表面张力为25-35×10- 3N·m。
优选地，所述含银纳米线的喷涂墨水包括下述成分：银纳米线、增稠剂、分散剂、溶剂；优选地，所述含银纳米线的喷涂墨水中，银纳米线的含量为0.1-100mg/mL，增稠剂的含量为0.75-1.5mg/mL，分散剂的含量为0.005-0.015μL/mL；优选地，所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素，所述溶剂由水和乙醇按体积比为(1-3)：1混合得到。
优选地，所述步骤S3中，含银纳米线的喷涂墨水在每个喷涂点的喷涂量为0.1-0.3mL。
优选地，所述步骤S3中，干燥温度为60-90℃，干燥时间为3-10min。
优选地，所述高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法还包括S4、采用喷枪将PVA溶液喷涂在步骤S2确定的喷涂点处，每个喷涂点的喷涂量相同，喷涂完毕后干燥；优选地，所述PVA溶液的浓度为2-3％，每个喷涂点的喷涂量为0.1-0.3mL，干燥温度为60-90℃，干燥时间为3-10min；优选地，所述PVA溶液是将PVA溶解于由水和乙醇按体积比为(1-3)：1混合而成的溶剂中得到。
优选地，所述高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法还包括S5、采用喷枪将硅溶胶喷涂在步骤S2确定的喷涂点处，每个喷涂点的喷涂量相同，喷涂完毕后干燥；优选地，所述硅溶胶的固含量为5-20％，每个喷涂点的喷涂量为0.1-0.3mL，干燥温度为60-90℃，干燥时间为3-10min。
优选地，所述有机硅改性硅溶胶是以硅烷偶联剂、硅氧烷中的至少一种作为有机硅改性剂，对硅溶胶进行改性得到，可以通过市售或者自制途径得到。
优选地，所述有机硅改性硅溶胶的制备方法如下：
(1)将乙酸、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、酸性硅溶胶按体积比1：(15-20)：(15-20)：(15-20)混合均匀，在50-80℃加热反应0.5-2h，冷却至室温；
(2)向步骤S1的反应产物中加入醋酸钠溶解完全，在50-80℃加热反应15-20h，即得，其中醋酸钠与乙酸的比例为(0.02-0.04)g：1mL。
优选地，所述步骤S3-S5中，喷枪的喷涂高度为20-25cm，喷涂压力为0.1-0.2kPa。
优选地，所述步骤S3-S5中，含银纳米线的喷涂墨水、PVA溶液、有机硅改性硅溶胶分若干次喷涂在步骤S2确定的喷涂点处，每次喷涂量为0.05-0.1mL，每次喷涂完毕后，干燥，再进行下一次喷涂。
一种高均匀度银纳米线基导电纸，由所述的制备方法制得。
本发明的有益效果如下：
本发明利用空气喷涂法，通过调节成分与配比得到合适的含银纳米线的喷涂墨水，采用常规的喷涂设备，喷涂到纸基上合适的喷涂点处，可以使各区域墨水厚度均匀，从而在纸基上形成均匀的导电网络，可以得到高导电均匀度的导电纸，操作简单，效率高，重复性好，而且可以通过调节墨水中银纳米线的含量对电阻进行连续调控，具有良好的应用前景；通过后处理喷涂适量PVA，可以进一步提高均匀性；再通过后处理喷涂适量有机硅改性硅溶胶，可以提高导电纸表面的耐摩擦性能。本发明制得的银纳米线基导电纸，其不均匀度可以达到≤10％，具有优良的均匀性。
附图说明
图1为本发明实施例4制得的导电纸的SEM图像。
图2为本发明实施例4制得的导电纸的红外热像图。
图3为实施例4和对比例1-2制得的导电纸的电阻分布均匀性测试结果。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法，包括以下步骤：
S1、在基纸上建立X-Y坐标系，所述坐标系的X轴单位设为cm，Y轴单位设为cm；
S2、确定喷涂点，所述喷涂点包括所述坐标系的原点和n条以所述坐标系原点为中心的正方形轨迹线上的轨迹点，其中n≥1；
每条正方形轨迹线上的相邻两个轨迹点之间的距离相同，设为a cm，则：
第1条正方形轨迹线的四个端点坐标分别为：(-2a，-2a)、(-2a，2a)、(2a，2a)、(2a，-2a)；
第2条正方形轨迹线的四个端点坐标分别为：(-4a，-4a)、(-4a，4a)、(4a，4a)、(4a，-4a)；
第n条正方形轨迹线的四个端点坐标分别为：(-2na，-2na)、(-2na，2na)、(2na，2na)、(2na，-2na)；
S3、采用喷枪将含银纳米线的喷涂墨水喷涂在步骤S2确定的喷涂点处，每个喷涂点的喷涂量相同，喷涂完毕后干燥；
喷涂有效区域为以所述坐标系原点为中心的正方形区域，四个端点坐标分别为：(-3na，-3na)、(-3na，3na)、(3na，3na)、(3na，-3na)。
实施例2
一种高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法，包括以下步骤：
S1、在基纸上建立X-Y坐标系，所述坐标系的X轴单位设为cm，Y轴单位设为cm；
S2、确定喷涂点，所述喷涂点包括所述坐标系的原点和n条以所述坐标系原点为中心的正方形轨迹线上的轨迹点，其中n≥1；
每条正方形轨迹线上的相邻两个轨迹点之间的距离相同，设为a cm，则：
第1条正方形轨迹线的四个端点坐标分别为：(-2a，-2a)、(-2a，2a)、(2a，2a)、(2a，-2a)；
第2条正方形轨迹线的四个端点坐标分别为：(-4a，-4a)、(-4a，4a)、(4a，4a)、(4a，-4a)；
第n条正方形轨迹线的四个端点坐标分别为：(-2na，-2na)、(-2na，2na)、(2na，2na)、(2na，-2na)；
其中，1≤a≤2；
S3、采用喷枪将含银纳米线的喷涂墨水喷涂在步骤S2确定的喷涂点处，每个喷涂点的喷涂量相同，均为1-3mL，喷涂完毕后干燥，干燥温度为60-90℃，干燥时间为3-10min，其中，含银纳米线的喷涂墨水的粘度为6-8mpa·s，表面张力为25-35×10-3N·m，墨水中银纳米线的含量为0.1-100mg/mL；喷枪的喷涂高度为20-25cm，喷涂压力为0.1-0.2kPa；
喷涂有效区域为以所述坐标系原点为中心的正方形区域，四个端点坐标分别为：(-3na，-3na)、(-3na，3na)、(3na，3na)、(3na，-3na)。
实施例3
一种高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法，包括以下步骤：
S1、在基纸上建立X-Y坐标系，所述坐标系的X轴单位设为cm，Y轴单位设为cm；
S2、确定喷涂点，所述喷涂点包括所述坐标系的原点(坐标为(0，0))和1条以所述坐标系原点为中心的正方形轨迹线上的轨迹点，其中正方形轨迹线上的相邻两个轨迹点之间的距离相同，设为a cm，其中1≤a≤2，正方形轨迹线的四个端点坐标分别为：(-2a，-2a)、(-2a，2a)、(2a，2a)、(2a，-2a)，正方形轨迹线上的轨迹点坐标如下：(-2a，-2a)、(-2a，-a)、(-2a，0)、(-2a，a)、(-2a，2a)、(-a，2a)、(0，2a)、(a，2a)、(2a，2a)、(2a，a)、(2a，0)、(2a，-a)、(2a，-2a)、(a，-2a)、(0，-2a)、(-a，-2a)；
S3、采用喷枪将含银纳米线的喷涂墨水喷涂在步骤S2确定的喷涂点处，每个喷涂点的喷涂量相同，均为0.1-0.3mL，喷涂完毕后干燥，干燥温度为60-90℃，干燥时间为3-10min，其中，含银纳米线的喷涂墨水的粘度为6-8mpa·s，表面张力为25-35×10-3N·m，墨水中银纳米线的含量为0.1-100mg/mL；喷枪的喷涂高度为20-25cm，喷涂压力为0.1-0.2kPa；
喷涂有效区域为以所述坐标系原点为中心的正方形区域，四个端点坐标分别为：(-3na，-3na)、(-3na，3na)、(3na，3na)、(3na，-3na)。
实施例4
一种高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法，包括以下步骤：
S1、在尺寸为9cm×9cm的正方形基纸上，以基纸的中心点为坐标原点建立X-Y坐标系，所述坐标系的X轴单位设为cm，Y轴单位设为cm；
S2、确定喷涂点，喷涂点包括坐标系的原点(坐标为(0，0))和1条以坐标系原点为中心的正方形轨迹线上的轨迹点，其中正方形轨迹线上的相邻两个轨迹点之间的距离相同，为1.5cm，正方形轨迹线的四个端点坐标分别为：(-3，-3)、(-3，3)、(3，3)、(3，-3)，正方形轨迹线上的轨迹点坐标如下：(-3，-3)、(-3，-1.5)、(-3，0)、(-3，1.5)、(-3，3)、(-1.5，3)、(0，3)、(1.5，3)、(3，3)、(3，1.5)、(3，0)、(3，-1.5)、(3，-3)、(1.5，-3)、(0，-3)、(-1.5，-3)；
S3、采用喷枪将含银纳米线的喷涂墨水喷涂在步骤S2确定的喷涂点处，每个喷涂点的喷涂量相同，均为0.18mL，分三次喷涂，每次喷涂0.06mL，每次喷涂完毕后，在80℃干燥5min，其中，含银纳米线的喷涂墨水包括下述成分：0.6mg/mL的银纳米线、1mg/mL的羟丙基甲基纤维素、0.01μL/mL的分散剂Sago-9760、其余为溶剂，其中溶剂由水和乙醇按体积比为2：1混合得到；含银纳米线的喷涂墨水的粘度为6.83mpa·s，表面张力为30.15×10-3N·m；
S4、采用喷枪将浓度为2.5％的PVA溶液喷涂在步骤S2确定的喷涂点处，每个喷涂点的喷涂量相同，均为0.18mL，分三次喷涂，每次喷涂0.06mL，每次喷涂完毕后，在80℃干燥5min，其中PVA溶液是将PVA溶解于由水和乙醇按体积比为2：1混合而成的溶剂中得到；
S5、采用喷枪将固含量为10％的有机硅改性硅溶胶喷涂在步骤S2确定的喷涂点处，每个喷涂点的喷涂量相同，均为0.18mL，分三次喷涂，每次喷涂0.06mL，每次喷涂完毕后，在80℃干燥5min，得到导电纸；
步骤S3-S5中，喷枪的喷涂高度为23cm，喷涂压力为0.15kPa。
有机硅改性硅溶胶的制备方法为：
(1)将1mL乙酸、16mL甲基三甲氧基硅烷、16mL甲基三乙氧基硅烷、16mL酸性硅溶胶混合均匀，在60℃加热反应1h，冷却至室温；
S2、向步骤S1的反应产物中加入0.032g醋酸钠溶解完全，在60℃加热反应16h，即得。
实施例5
实施例5与实施例4的区别仅在于：含银纳米线的喷涂墨水中，银纳米线的浓度为0.55mg/mL。
实施例6
实施例6与实施例4的区别仅在于：含银纳米线的喷涂墨水中，银纳米线的浓度为0.52mg/mL。
对比例1
对比例1与实施例4的区别仅在于：
步骤S2中，喷涂点坐标如下：(0，0)、(-1.5，-1.5)、(-1.5，0)、(-1.5，1.5)、(0，1.5)、(1.5，1.5)、(1.5，0)、(1.5，-1.5)、(0，-1.5)、(-3，-3)、(-3，-1.5)、(-3，0)、(-3，1.5)、(-3，3)、(-1.5，3)、(0，3)、(1.5，3)、(3，3)、(3，1.5)、(3，0)、(3，-1.5)、(3，-3)、(1.5，-3)、(0，-3)、(-1.5，-3)。
对比例2
对比例2与实施例4的区别仅在于：
步骤S2中，喷涂点坐标如下：(0，0)、(-3，-3)、(-3，0)、(-3，3)、(0，3)、(3，3)、(3，0)、(3，-3)、(0，-3)。
实施例4制得的导电纸的SEM图像如图1所示。从图1中可以看出，在微观层面上银纳米线在纸基缝隙出有轻微聚集，但在整体均匀性上表现良好。
对实施例4制得的导电纸两端施加一定电压，从而产生焦耳热，器件温度变化，并用红外热像仪测量得到导电纸的红外热像图，如图2所示。从图2中可以看出，导电纸的各个区域发热均匀，为导电纸的宏观高电阻均匀性提供了佐证。
对实施例4和对比例1-2制得的导电纸进行电阻分布均匀性测试，具体方法为：用四探针法测试，每隔1.5cm×1.5cm测一个点，共测试16个点。测试仪器为RTS-9型双电测四探针测试仪。按照公式：
计算偏差。结果如图3所示。其中，图3(a)表示实施例4的喷涂点，图3(b)表示对比例1的喷涂点，图3(c)表示对比例2的喷涂点；图3(d)表示实施例4导电纸的电阻分布，图3(e)表示对比例1导电纸的电阻分布，图3(f)表示对比例2导电纸的电阻分布；图3(g)表示实施例4的喷涂结果的频次直方图及高斯分布，图3(h)表示对比例1的喷涂结果频次直方图及高斯分布，图3(i)表示对比例2的喷涂结果频次直方图及高斯分布。图3(d)-(f)中，方块内数字为该方块区域电阻值，方块颜色为白色表示偏差<10％。从图3中可以看出，本发明实施例1的喷涂方法得到的导电纸，均匀性远远高于对比例1-2得到的导电纸。
采用四探针法测试实施例4-6的导电纸的电阻分布，每隔1.5cm×1.5cm测一个点，共测试16个点，并计算导电纸的平均电阻，结果显示，实施例4、实施例5、实施例6的平均电阻分别为26.02Ω/sq、33.24Ω/sq、36.03Ω/sq；按照公式：
计算每个测试点的偏差，得到的平均偏差即为不均匀度，结果显示，实施例4、实施例5、实施例6的不均匀度分别为9.06％、9.27％、8.32％；由此可见，本发明的喷涂方法具有优异的电阻均匀性，不均匀度≤10％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在基纸上建立X-Y坐标系，所述坐标系的X轴单位设为cm，Y轴单位设为cm；
S2、确定喷涂点，所述喷涂点包括所述坐标系的原点和n条以所述坐标系原点为中心的正方形轨迹线上的轨迹点，其中n≥1；
每条正方形轨迹线上的相邻两个轨迹点之间的距离相同，设为a cm，则：
第1条正方形轨迹线的四个端点坐标分别为：(-2a，-2a)、(-2a，2a)、(2a，2a)、(2a，-2a)；
第2条正方形轨迹线的四个端点坐标分别为：(-4a，-4a)、(-4a，4a)、(4a，4a)、(4a，-4a)；
第n条正方形轨迹线的四个端点坐标分别为：(-2na，-2na)、(-2na，2na)、(2na，2na)、(2na，-2na)；
S3、采用喷枪将含银纳米线的喷涂墨水喷涂在步骤S2确定的喷涂点处，每个喷涂点的喷涂量相同，喷涂完毕后干燥；
喷涂有效区域为以所述坐标系原点为中心的正方形区域，四个端点坐标分别为：(-3na，-3na)、(-3na，3na)、(3na，3na)、(3na，-3na)。
2.根据权利要求1所述的高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法，其特征在于，1≤a≤2。
3.根据权利要求1或2所述的高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法，其特征在于，所述含银纳米线的喷涂墨水的粘度为6-8mpa·s，表面张力为25-35×10-3N·m。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法，其特征在于，所述含银纳米线的喷涂墨水包括下述成分：银纳米线、增稠剂、分散剂、溶剂；优选地，所述含银纳米线的喷涂墨水中，银纳米线的含量为0.1-100mg/mL，增稠剂的含量为0.75-1.5mg/mL，分散剂的含量为0.005-0.015μL/mL；优选地，所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素，所述溶剂由水和乙醇按体积比为(1-3)：1混合得到。
5.根据权利要求1-4任一项所述的高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，含银纳米线的喷涂墨水在每个喷涂点的喷涂量为0.1-0.3mL。
6.根据权利要求1-5任一项所述的高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，干燥温度为60-90℃，干燥时间为3-10min。
7.根据权利要求1-6任一项所述的高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法，其特征在于，还包括S4、采用喷枪将PVA溶液喷涂在步骤S2确定的喷涂点处，每个喷涂点的喷涂量相同，喷涂完毕后干燥；优选地，所述PVA溶液的浓度为2-3％，每个喷涂点的喷涂量为0.1-0.3mL，干燥温度为60-90℃，干燥时间为3-10min。
8.根据权利要求7所述的高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法，其特征在于，还包括S5、采用喷枪将有机硅改性硅溶胶喷涂在步骤S2确定的喷涂点处，每个喷涂点的喷涂量相同，喷涂完毕后干燥；优选地，所述有机硅改性硅溶胶的固含量为5-20％，每个喷涂点的喷涂量为0.1-0.3mL，干燥温度为60-90℃，干燥时间为3-10min。
9.根据权利要求1-8任一项所述的高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法，其特征在于，所述步骤S3-S5中，喷枪的喷涂高度为20-25cm，喷涂压力为0.1-0.2kPa；
优选地，所述步骤S3-S5中，含银纳米线的喷涂墨水、PVA溶液、有机硅改性硅溶胶分若干次喷涂在步骤S2确定的喷涂点处，每次喷涂量为0.05-0.1mL，每次喷涂完毕后，干燥，再进行下一次喷涂。
10.一种高均匀度银纳米线基导电纸，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的制备方法制得。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110103502.7A CN112941960A (zh) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | 一种高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110103502.7A CN112941960A (zh) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | 一种高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112941960A true CN112941960A (zh) | 2021-06-11 |
Family
ID=76236968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110103502.7A Pending CN112941960A (zh) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | 一种高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112941960A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101152802A (zh) * | 2006-08-23 | 2008-04-02 | 应用材料股份有限公司 | 使用图案数据喷墨印刷用于显示器的滤色片的方法及装置 |
| CN102632026A (zh) * | 2012-05-08 | 2012-08-15 | 吉林大学 | 一种可自修复导电涂层的制备方法 |
| KR20170113964A (ko) * | 2016-03-30 | 2017-10-13 | 전자부품연구원 | 전도성 은나노잉크, 그를 이용한 전도성 기판 및 그의 제조 방법 |
| CN107705884A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-02-16 | 华南理工大学 | 一种基于银纳米线的透明导电纸及其制备方法 |
| CN109781596A (zh) * | 2019-02-19 | 2019-05-21 | 南京银纳新材料科技有限公司 | 一种微型可控温的自动加热除湿插片制备方法 |
| CN110109265A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-08-09 | 南京银纳新材料科技有限公司 | 一种基于纳米线薄膜的可折叠热致变色器件制备方法 |
| CN110134285A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-08-16 | 南京银纳新材料科技有限公司 | 触屏用金属纳米线薄膜电极花样的制备方法 |
-
2021
- 2021-01-26 CN CN202110103502.7A patent/CN112941960A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101152802A (zh) * | 2006-08-23 | 2008-04-02 | 应用材料股份有限公司 | 使用图案数据喷墨印刷用于显示器的滤色片的方法及装置 |
| CN102632026A (zh) * | 2012-05-08 | 2012-08-15 | 吉林大学 | 一种可自修复导电涂层的制备方法 |
| KR20170113964A (ko) * | 2016-03-30 | 2017-10-13 | 전자부품연구원 | 전도성 은나노잉크, 그를 이용한 전도성 기판 및 그의 제조 방법 |
| CN107705884A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-02-16 | 华南理工大学 | 一种基于银纳米线的透明导电纸及其制备方法 |
| CN109781596A (zh) * | 2019-02-19 | 2019-05-21 | 南京银纳新材料科技有限公司 | 一种微型可控温的自动加热除湿插片制备方法 |
| CN110109265A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-08-09 | 南京银纳新材料科技有限公司 | 一种基于纳米线薄膜的可折叠热致变色器件制备方法 |
| CN110134285A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-08-16 | 南京银纳新材料科技有限公司 | 触屏用金属纳米线薄膜电极花样的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106782769B (zh) | 低粗糙度低方阻的柔性透明导电复合薄膜及其制备方法 | |
| Fu et al. | Thermal conductivity enhancement with different fillers for epoxy resin adhesives | |
| CN106810823B (zh) | 石墨烯量子点/碳纳米管/pedot:pss复合薄膜及其制备方法 | |
| CN104835555B (zh) | 一种图案化金属透明导电薄膜的制备方法 | |
| CN105453001B (zh) | 将电子部件粘结到图案化纳米线透明导体 | |
| Hecht et al. | Electronic properties of carbon nanotube/fabric composites | |
| US20120219787A1 (en) | Conductive metal paste composition and method of manufacturing the same | |
| CN110157196B (zh) | 一种石墨烯材料定向排布及与硅胶垫复合成型方法及制品 | |
| CN109456645B (zh) | 一种免表面活性剂石墨烯复合导电油墨 | |
| CN101754584B (zh) | 制备导电线路的方法 | |
| CN103700430B (zh) | 一种有序分布的导电薄膜及其制造方法 | |
| TWI671766B (zh) | 導電性薄膜及導電性薄膜之製造方法 | |
| CN106700961B (zh) | 一种电磁波屏蔽膜及基于其的高度透明强电磁波屏蔽胶带 | |
| CN109478572A (zh) | 用于从毛细管悬浮液生产高导电性可印刷浆料的工艺 | |
| EP3547332B1 (en) | Flexible transparent conductive electrode | |
| CN110322988A (zh) | 一种3d打印制备的耐高温漆包导线及制备方法 | |
| CN109080281A (zh) | 基于浸润性基底精细喷墨打印制备柔性透明导电膜的方法 | |
| CN113284672B (zh) | 一种银纳米线导电浆料的制备方法 | |
| TWI708267B (zh) | 圖案化透明導電膜及製造這種圖案化透明導電膜的方法 | |
| CN112941960A (zh) | 一种高均匀度银纳米线基导电纸的制备方法 | |
| CN108912845A (zh) | 一种量子点掺杂纳米银墨水及其制备方法 | |
| Woo et al. | Realization of transparent conducting networks with high uniformity by spray deposition on flexible substrates | |
| KR100801670B1 (ko) | 잉크젯 프린팅법에 의한 나노소재의 미세 전극 패턴 제조방법 | |
| CN111356252A (zh) | 电热膜、导电银浆以及电热膜的制备方法 | |
| Nejad et al. | Multifunctional screen-printed films using polymer nanocomposite based on PPy/TiO2: conductive, photocatalytic, self-cleaning and antibacterial functionalities |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210611 |