[发明专利]一种柔板印刷用低银高性能导电浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子复合材料领域，尤其涉及一种柔板印刷用低银高性能导电浆料及其制备方法。

背景技术

随着电子产品的广泛应用和不断加快的升级进程，对电子元器件及其组装技术提出更高要求的同时，高性能导电线路(电路)的制造也面临着严峻的挑战。传统的印刷电路板制造中通常采用光刻技术，该技术最大的缺点是涉及复杂的步骤，使得其需要消耗更多时间、更高的成本。新近出现的印刷电子学无疑加快了传统模式的变革，使快速印刷出导电线路(电路)成为可能。其不仅可快速印刷传统的刚性电路板，甚至还可用于柔性电子电路的制造，结合当前世界范围内的前沿热点—3D打印，使得有机发光显示器、打印传感器、柔性电池、柔性晶体光，以及可穿戴式电子设备的3D打印快速成型成为可能，并且具有令人瞩目的发展前景。

但是，目前该技术仍然面临着诸多的问题，亟待解决。其中最首要的问题就是打印用导电浆料(导电油墨、导电胶)的限制。目前综合性能较好的导电浆料大多采用银粉作为导电填料，但由于银昂贵的使用成本和易发生电迁移的特性，使得导电浆料的推广应用受到限制；导电浆料中最常用的基体树脂为环氧树脂，但由于环氧树脂的脆性大、抗冲击性差等缺点，使得导电浆料在柔板印刷中的应用受限；另外，目前的导电浆料无论采用加热固化还是UV固化的方式均难以同时保证高质量和高效率。而且由于市面上销售的导电浆料为降低其使用粘度，通常加入毒性较大的有机溶剂，对人体健康和生态环境造成严重危害，更进一步阻碍了导电浆料的发展。为此，开拓新型的可用于柔板印刷的低成本高性能导电浆料成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是要解决现有存在的高性能导电银浆易电迁移、柔韧性差以及使用粘度大的问题，而提供一种柔板印刷用低银高性能导电浆料及其制备方法。

本发明的一种柔板印刷用低银高性能导电浆料按质量份数由12～20份丁腈改性环氧树脂、30～45份导电金属填料、10～20份无水乙醇、1～5份纳米二氧化硅、8～14份潜伏型固化剂、1～2份偶联剂和0.5～1份防沉降剂制备而成，且上述所有原料的份数之和为100份。

本发明的一种柔板印刷用低银高性能导电浆料的制备方法按以下步骤进行：

一、按质量份数称取12～20份丁腈改性环氧树脂、30～45份导电金属填料、10～20份无水乙醇、1～5份纳米二氧化硅、8～14份潜伏型固化剂、1～2份偶联剂和0.5～1份防沉降剂，且上述所有原料的份数之和为100份；

二、在搅拌速度为100r/min～200r/min的磁力搅拌下将步骤一称取的8～14份潜伏型固化剂加入到步骤一称取的12～20份丁腈改性环氧树脂中，搅拌至完全溶解后，继续在搅拌速度为100r/min～200r/min下搅拌10min～25min，得到混合溶液A；

三、在搅拌速度为200r/min～450r/min的磁力搅拌下向步骤一称取的10～20份无水乙醇中依次加入步骤一称取的1～2份偶联剂和0.5～1份防沉降剂，搅拌至混合均匀，得到混合溶液B；

四、在搅拌速度为200r/min～450r/min的磁力搅拌下，以0.15g/min～0.85g/min的速度向步骤三得到的混合溶液B中加入步骤一称取的30～45份导电金属填料，搅拌至混合均匀，然后在超声频率为100kHz～150kHz的条件下水冷超声分散5min～10min，得到混合物A；

五、在搅拌速度为200r/min～450r/min的磁力搅拌下，以1.0g/min～1.5g/min的速度向步骤四得到的混合物A中加入步骤一称取的1～5份纳米二氧化硅，搅拌至混合均匀，再在频超声频率为100kHz～150kHz的条件下水冷超声分散5min～10min，得到混合物B；

六、在搅拌速度为100r/min～200r/min的磁力搅拌下将步骤五得到的混合物B加入到步骤二得到的混合溶液A中，在超声频率为100kHz～150kHz的条件下水冷超声搅拌至混合均匀，得到柔板印刷用低银高性能导电浆料。

本发明有益效果

(1)本发明制备的柔板印刷用低银高性能导电浆料采用的是丁腈改性环氧树脂作为基体树脂，在不降低其强度和耐热性的基础上，提高了基体树脂的柔韧性，有益于导电浆料固化后与柔性电路板的贴合，即使在适当弯曲和折叠过程中仍可与柔性电路板保持较好的连接；