[发明专利]纳米导电墨水及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米导电墨水，其特征在于，由有机铜盐、溶剂、表面活性剂和纳米金属导电粒子组成；所述有机铜盐为铜胺络合物；所述铜胺络合物为第一铜盐与胺的反应产物，所述铜胺络合物在纳米导电墨水中的含量为0.1mol/L～2mol/L；其中，所述第一铜盐选自：甲酸铜、乙酸铜、草酸铜、癸酸铜、月桂酸铜中的一种或多种，所述胺选自：氨水、正辛胺、乙二胺、乙醇胺、二丁胺中的一种或多种；所述第一铜盐与所述胺的摩尔比为1:0.5～1:2；所述表面活性剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯酸钠、聚乙烯醇、聚苯乙烯磺酸钠、抗坏血酸中的一种或多种；所述表面活性剂与所述纳米金属导电粒子的摩尔比为0.1:1～5:1；纳米金属导电粒子是铜、银、铜银合金、铜铟合金纳米粒子中的一种或多种；纳米金属导电粒子的粒径S为：20nm≤S≤200nm；纳米金属导电粒子在纳米导电墨水中的质量分数为5wt％～95wt％。

2.如权利要求1所述的纳米导电墨水，其特征在于：所述溶剂为甲醇、乙醇、乙二醇、一缩二乙二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、去离子水、丙三醇、甲苯、二甲苯中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的纳米导电墨水，其特征在于：

纳米金属导电粒子为商业化产品，或通过电解、球磨或湿化学方法制备所得。

4.如权利要求3所述的纳米导电墨水，其特征在于：所述纳米金属导电粒子的粒径S为：20nm≤S≤100nm。

5.如权利要求3所述的纳米导电墨水，其特征在于：所述纳米金属导电粒子是铜纳米粒子。

6.如权利要求5所述的纳米导电墨水，其特征在于：所述铜纳米粒子通过湿化学方法制备得到，其制备方法，包括：

在30～100℃下，将第二铜盐加入到含有还原剂和有机保护剂的多元醇体系中，搅拌5～180分钟后，冷却至室温，经过离心或抽滤，得到铜纳米粒子。

7.如权利要求6所述的纳米导电墨水，其特征在于：所述第二铜盐包括：硫酸铜、硝酸铜、氯化铜中的一种或多种。

8.如权利要求6所述的纳米导电墨水，其特征在于：所述还原剂为硼氢化钠、水合肼、抗坏血酸、次亚磷酸钠、葡萄糖中的一种或多种；

还原剂和第二铜盐的摩尔比为3:1～10:1。

9.如权利要求6所述的纳米导电墨水，其特征在于：所述有机保护剂为抗坏血酸、柠檬酸、月桂酸、肉桂酸、癸酸、十二烷基本磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、聚苯乙烯磺酸钠、聚乙烯酸钠中的一种或多种；

有机保护剂和第二铜盐的摩尔比为0.0001:1～0.1:1。

10.如权利要求6所述的纳米导电墨水，其特征在于：所述铜纳米粒子的粒径P为：20nm≤P≤100nm。

11.一种如权利要求1所述的纳米导电墨水的制备方法，其特征在于，包括：

步骤一：将有机铜盐、溶剂、表面活性剂、纳米金属导电粒子按比例混合均匀后，形成溶液；

步骤二：将步骤一所得溶液通过筛网过滤，制得纳米导电墨水。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于：所述步骤一中，混合均匀的方法，包括：超声、球磨、研磨或磁力搅拌；

其中，超声的频率为20～50KHz，时间为30～120分钟；球磨的转速为200～400rpm，球料比10～20:1，时间为0.5～6小时；研磨的时间为0.5～6小时；磁力搅拌的转速为60～120rpm，时间为1～24小时。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于：所述步骤一中，纳米金属导电粒子为通过湿化学方法制备得到的铜纳米粒子，所述铜纳米粒子在所述纳米导电墨水中的质量分数为5wt％-95wt％。