CN115044252A - 一种气溶胶微尺度打印新型银系导电油墨及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于银系导电油墨领域，提供了一种气溶胶微尺度打印新型银系导电油墨，其主要成分及重量百分比为：银粉40％‑44％、粘合剂18％‑25％、溶剂12％‑15％、偶联剂4％‑6％，其余为添加剂。该导电油墨具备优异的气雾化性能，成分配置合理，制备成本低廉，还具有导电性能优良、附着力强等优点，可满足各类印刷电路、柔性电极、薄膜开关等电子产品的气溶胶打印成型需要，同时，本发明遵循了环境保护的设计原则，该发明最终可用于精密电子线路、PDS天线工艺、导电浆料、敏感元器件及其它电子元器件等电子信息产品气溶胶喷涂工艺领域，具有较高的实际应用价值。
Description
技术领域
本发明属于银系导电油墨领域，尤其涉及一种气溶胶微尺度打印新型银系导电油墨及制备方法。
背景技术
导电油墨是用导电材料(金、银、铜和碳)分散在连结料中制成的糊状油墨，指印刷于导电承印物上，使之具有传导电流和排除积累静电荷能力的油墨。导电油墨一般是印在塑料、玻璃、陶瓷或纸板等非导电承印物上。导电油墨的印刷方法很广泛，如丝网印刷、凸版印刷、柔性版印刷、凹版印刷和平板印刷等均可采用。可根据膜厚的要求而选用不同的印刷方法，膜厚不同则电阻、阻焊性及耐摩擦性等也不相同。导电油墨有厚膜色浆和树脂型两种，前者是以玻璃料为黏合剂的高温烧成型油墨，后者是以合成树脂为黏合剂的低温干燥或辐射(UV、EB)固化型的丝网油墨。
但是现有导电油墨气雾化性能低，制备成本高，导电性能差和附着力低，不能满足各类印刷电路、柔性电极、薄膜开关等电子产品的气溶胶打印成型需要。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种气溶胶微尺度打印新型银系导电油墨及制备方法，旨在解决现有导电油墨不能满足各类印刷电路、柔性电极、薄膜开关等电子产品的气溶胶打印成型需要的问题。
本发明是这样实现的，一种气溶胶微尺度打印新型银系导电油墨，其主要成分及重量百分比为：银粉40％-44％、粘合剂18％-25％、溶剂12％-15％、偶联剂4％-6％，其余为添加剂。
进一步的技术方案，所述银粉在使用前进行还原处理，所述还原处理的还原剂由咪唑和丙酮混合配制而成。
进一步的技术方案，所述银粉的平均颗粒直径约为40-70nm，咪唑和丙酮的质量比例为1：3-3.5。
进一步的技术方案，所述粘合剂为水性粘合剂，且粘合剂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂和有机硅树脂中的一种。
进一步的技术方案，所述溶剂为芳香烃、一元醇和多元醇中的一种或两种，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂，所述添加剂包括粘度调节剂、防沉剂和消泡剂。
进一步的技术方案，所述粘度调节剂为微晶蜡、水性蜡和聚丙烯蜡的至少一种，所述防沉剂为聚酰胺蜡和改性氢化蓖麻油的至少一种，所述消泡剂为水性油墨消泡剂、三乙醇胺和脂肪酸酯的至少一种。
气溶胶微尺度打印新型银系导电油墨的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、取银粉、粘合剂、溶剂、偶联剂和添加剂备用；
步骤二、对银粉进行还原处理，将银粉浸没在还原剂中，静置处理20-22小时；
步骤三、使用清水将静止后的银粉冲净，并在25℃烘箱内烘干；
步骤四、将粘合剂和溶剂添加至搅拌桶，搅拌桶温度控制在50-55℃左右，使粘合剂充分溶解；
步骤五、将步骤三中烘干后的银粉添加到搅拌桶内，搅拌桶温度维持不变，均匀搅拌20-35分钟，转速控制在500-550r/min；
步骤六、将偶联剂和黏度调节剂添加到步骤五的搅拌桶内，搅拌桶温度控制在45℃左右，充分搅拌20-25分钟，搅拌桶转速控制在300-320r/min；
步骤七、将防沉剂和消泡剂添加到步骤六的搅拌桶内，搅拌桶温度降至35℃左右，搅拌桶转速控制在150-160r/min，搅拌10-12min；
步骤八、待搅拌桶内冷却至室温后，进行成品后处理。
进一步的技术方案，所述步骤八中成品后处理包括过滤、滤清、品质检验、灌装、密封及成品储藏。
本发明实施例提供的一种气溶胶微尺度打印新型银系导电油墨及制备方法，该导电油墨具备优异的气雾化性能，成分配置合理，制备成本低廉，还具有导电性能优良、附着力强等优点，可满足各类印刷电路、柔性电极、薄膜开关等电子产品的气溶胶打印成型需要，同时，本发明遵循了环境保护的设计原则，该发明最终可用于精密电子线路、PDS天线工艺、导电浆料、敏感元器件及其它电子元器件，具有较高的实际应用价值。
附图说明
图1为本发明实施例提供的油墨打印一次，未做固化处理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
实施例一
一种气溶胶微尺度打印新型银系导电油墨，其主要成分及重量百分比为：银粉44％、粘合剂25％、溶剂15％、偶联剂4％，其余为添加剂；粘合剂选用丙烯酸树脂；溶剂选用乙醇和丙二醇甲醚；偶联剂选用硅烷偶联剂；添加剂中的粘度调节剂选用水性蜡、防沉剂选用聚酰胺蜡、消泡剂选用三乙醇胺，且粘度调节剂、防沉剂和消泡剂的质量比为2：2：1；还原剂中咪唑和丙酮的质量百分比为1：3.5；
气溶胶微尺度打印新型银系导电油墨的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、取银粉、粘合剂、溶剂、偶联剂和添加剂备用；
步骤二、对银粉进行还原处理，将银粉浸没在还原剂中，静置处理22小时；
步骤三、使用清水将静止后的银粉冲净，并在25℃烘箱内烘干；银粉的平均颗粒直径约为40-70nm；
步骤四、将粘合剂和溶剂添加至搅拌桶，搅拌桶温度控制在50℃左右，使粘合剂充分溶解；
步骤五、将步骤三中烘干后的银粉添加到搅拌桶内，搅拌桶温度维持不变，均匀搅拌30分钟，转速控制在550r/min；
步骤六、将偶联剂和黏度调节剂添加到步骤五的搅拌桶内，搅拌桶温度控制在45℃左右，充分搅拌25分钟，搅拌桶转速控制在300r/min；
步骤七、将防沉剂和消泡剂添加到步骤六的搅拌桶内，搅拌桶温度降至35℃左右，搅拌桶转速控制在160r/min，搅拌10min；
步骤八、待搅拌桶内冷却至室温后，进行成品后处理，成品后处理包括过滤、滤清、品质检验、灌装、密封及成品储藏。
实施例二
一种气溶胶微尺度打印新型银系导电油墨，其主要成分及重量百分比为：银粉40％、粘合剂24％、溶剂14％、偶联剂5％，其余为添加剂；粘合剂选用环氧树脂；溶剂选用甲苯和二甲苯；偶联剂选用钛酸酯偶联剂；添加剂中的粘度调节剂选用微晶蜡、防沉剂选用改性氢化蓖麻油、消泡剂选用水性油墨消泡剂，且粘度调节剂、防沉剂和消泡剂的质量比为4：1：1；还原剂中咪唑和丙酮的质量百分比为1：3；
气溶胶微尺度打印新型银系导电油墨的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、取银粉、粘合剂、溶剂、偶联剂和添加剂备用；
步骤二、对银粉进行还原处理，将银粉浸没在还原剂中，静置处理20小时；
步骤三、使用清水将静止后的银粉冲净，并在25℃烘箱内烘干；银粉的平均颗粒直径约为40-70nm；
步骤四、将粘合剂和溶剂添加至搅拌桶，搅拌桶温度控制在55℃左右，使粘合剂充分溶解；
步骤五、将步骤三中烘干后的银粉添加到搅拌桶内，搅拌桶温度维持不变，均匀搅拌35分钟，转速控制在500r/min；
步骤六、将偶联剂和黏度调节剂添加到步骤五的搅拌桶内，搅拌桶温度控制在45℃左右，充分搅拌20分钟，搅拌桶转速控制在320r/min；
步骤七、将防沉剂和消泡剂添加到步骤六的搅拌桶内，搅拌桶温度降至35℃左右，搅拌桶转速控制在150r/min，搅拌12min；
步骤八、待搅拌桶内冷却至室温后，进行成品后处理，成品后处理包括过滤、滤清、品质检验、灌装、密封及成品储藏。
实施例三
一种气溶胶微尺度打印新型银系导电油墨，其主要成分及重量百分比为：银粉44％、粘合剂18％、溶剂12％、偶联剂6％，其余为添加剂；粘合剂选用聚氨酯树脂；溶剂选用乙醇和二甲苯；偶联剂选用硅烷偶联剂；添加剂中的粘度调节剂选用聚丙烯蜡、防沉剂选用聚酰胺蜡、消泡剂选用三乙醇胺，且粘度调节剂、防沉剂和消泡剂的质量比为4：2：1；还原剂中咪唑和丙酮的质量百分比为1：3.5；
气溶胶微尺度打印新型银系导电油墨的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、取银粉、粘合剂、溶剂、偶联剂和添加剂备用；
步骤二、对银粉进行还原处理，将银粉浸没在还原剂中，静置处理21小时；
步骤三、使用清水将静止后的银粉冲净，并在25℃烘箱内烘干；银粉的平均颗粒直径约为40-70nm；
步骤四、将粘合剂和溶剂添加至搅拌桶，搅拌桶温度控制在53℃左右，使粘合剂充分溶解；
步骤五、将步骤三中烘干后的银粉添加到搅拌桶内，搅拌桶温度维持不变，均匀搅拌20分钟，转速控制在550r/min；
步骤六、将偶联剂和黏度调节剂添加到步骤五的搅拌桶内，搅拌桶温度控制在45℃左右，充分搅拌22分钟，搅拌桶转速控制在310r/min；
步骤七、将防沉剂和消泡剂添加到步骤六的搅拌桶内，搅拌桶温度降至35℃左右，搅拌桶转速控制在155r/min，搅拌11min；
步骤八、待搅拌桶内冷却至室温后，进行成品后处理，成品后处理包括过滤、滤清、品质检验、灌装、密封及成品储藏。
实施例四
本实施例除了“其主要成分及重量百分比为：银粉40％、粘合剂18％、溶剂12％、偶联剂4％，其余为添加剂；粘合剂选用酚醛树脂；溶剂选用甲苯和丙二醇甲醚；偶联剂选用钛酸酯偶联剂；添加剂中的粘度调节剂选用水性蜡、防沉剂选用改性氢化蓖麻油、消泡剂选用水性油墨消泡剂，且粘度调节剂、防沉剂和消泡剂的质量比为2：1：1；还原剂中咪唑和丙酮的质量百分比为1：3”与实施例一不同，其余均与实施例一相同。
实施例五
本实施例除了“其主要成分及重量百分比为：银粉44％、粘合剂25％、溶剂15％、偶联剂6％，其余为添加剂，粘合剂选用有机硅树脂；溶剂选用乙醇；偶联剂选用钛酸酯偶联剂；添加剂中的粘度调节剂选用微晶蜡、防沉剂选用改性氢化蓖麻油、消泡剂选用脂肪酸酯，且粘度调节剂、防沉剂和消泡剂的质量比为2：2：1；还原剂中咪唑和丙酮的质量百分比为1：3.5；”与实施例二不同，其余均与实施例二相同。
本发明上述实施例中提供了一种气溶胶微尺度打印新型银系导电油墨及制备方法，其特点是：该导电油墨成分配置合理，制备成本低廉，具有导电性能优良、附着力强等优点，且具有突出的高温抗氧化能力，可满足各类印刷电路的成型需要。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种气溶胶微尺度打印新型银系导电油墨，其特征在于，其主要成分及重量百分比为：银粉40％-44％、粘合剂18％-25％、溶剂12％-15％、偶联剂4％-6％，其余为添加剂。
2.根据权利要求1所述的气溶胶微尺度打印新型银系导电油墨，其特征在于，所述银粉在使用前进行还原处理，所述还原处理的还原剂由咪唑和丙酮混合配制而成。
3.根据权利要求2所述的气溶胶微尺度打印新型银系导电油墨，其特征在于，所述银粉的平均颗粒直径约为40-70nm，咪唑和丙酮的质量比例为1：3-3.5。
4.根据权利要求1所述的气溶胶微尺度打印新型银系导电油墨，其特征在于，所述粘合剂为水性粘合剂，且粘合剂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂和有机硅树脂中的一种。
5.根据权利要求1所述的气溶胶微尺度打印新型银系导电油墨，其特征在于，所述溶剂为芳香烃、一元醇和多元醇中的一种或两种，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂，所述添加剂包括粘度调节剂、防沉剂和消泡剂。
6.根据权利要求5所述的气溶胶微尺度打印新型银系导电油墨，其特征在于，所述粘度调节剂为微晶蜡、水性蜡和聚丙烯蜡的至少一种，所述防沉剂为聚酰胺蜡和改性氢化蓖麻油的至少一种，所述消泡剂为水性油墨消泡剂、三乙醇胺和脂肪酸酯的至少一种。
7.权利要求1-6任一所述的气溶胶微尺度打印新型银系导电油墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、取银粉、粘合剂、溶剂、偶联剂和添加剂备用；
步骤二、对银粉进行还原处理，将银粉浸没在还原剂中，静置处理20-22小时；
步骤三、使用清水将静止后的银粉冲净，并在25℃烘箱内烘干；
步骤四、将粘合剂和溶剂添加至搅拌桶，搅拌桶温度控制在50-55℃左右，使粘合剂充分溶解；
步骤五、将步骤三中烘干后的银粉添加到搅拌桶内，搅拌桶温度维持不变，均匀搅拌20-35分钟，转速控制在500-550r/min；
步骤六、将偶联剂和黏度调节剂添加到步骤五的搅拌桶内，搅拌桶温度控制在45℃左右，充分搅拌20-25分钟，搅拌桶转速控制在300-320r/min；
步骤七、将防沉剂和消泡剂添加到步骤六的搅拌桶内，搅拌桶温度降至35℃左右，搅拌桶转速控制在150-160r/min，搅拌10-12min；
步骤八、待搅拌桶内冷却至室温后，进行成品后处理。
8.根据权利要求7所述的气溶胶微尺度打印新型银系导电油墨的制备方法，其特征在于，所述步骤八中成品后处理包括过滤、滤清、品质检验、灌装、密封及成品储藏。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115762849A (zh) * | 2022-11-14 | 2023-03-07 | 韩亚半导体材料(贵溪)有限公司 | 可气溶胶喷涂的太阳能电池用导电铜浆及其制备方法 |
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