[发明专利]一种UV型纳米银导电油墨的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电油墨的配制技术，具体涉及一种UV型纳米银导电油墨 的配制方法，该制备方法是一种高纳米银固含量、工艺简单、快速高效、导电 性稳定、可实施操作性强，且节能环保的UV型纳米银导电油墨组合物及其配制 方法。

背景技术

纳米银作为纳米级别的粒子，具有特殊的纳米特性，使得纳米银油墨的导 电性能要远远好于常规导电油墨，烧结温度也大大低于常规导电油墨。常规导 电油墨印刷后由于导电金属颗粒随机接触并被非导电的树脂包围，增大了电阻 率；而纳米导电油墨干燥后，有机金属化合物把纳米颗粒连接在一起，得到三 倍以上的导电效率。纳米银导电油墨中，起导电作用的主要组分就是纳米银。 纳米银的形貌、粒径及分散性等直接影响着油墨的导电性能，所以纳米银的制 备对于纳米银油墨的研制显得尤为重要。

目前，传统的导电油墨在使用过程中存在大量有机溶剂挥发，而且，电子 线路的制造工序繁琐，成本高，对环境造成了极大的污染，也严重损害了身体 健康的问题。印刷电子技术代表着电子制造业的未来，在基材上直接印制导电 油墨形成导电线路，大大简化了工序，减少了污染，降低了成本。印刷电子技 术中，导电油墨是印刷电子的关键因素。UV光固化油墨是绿色环保油墨之一， 它具有不含有重金属、VOC的排放量和有害溶剂的挥发量比较低的优点。因此 制备UV光固化导电油墨十分有意义，成了现有技术中亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术中存在的缺点与不足，提出一种UV型纳米银 导电油墨的配制方法，该制备方法是一种工艺简单，快速高效，导电性稳定， 可实施操作性强，且节能环保的UV型纳米银导电油墨及其配制方法，该制备 方法研制了一种UV型快速固化的高导电率纳米银油墨。所述的UV型纳米银导 电油墨的配制方法，所述UV型纳米银导电油墨的配方为：1、预聚物：环氧丙 烯酸酯—8％；纳米纤维素—12％。2、稀释单体：三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 (TMPTA)—6.6％；新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA)—6.6％。3、导电填料：自制 球形纳米银粉—18％；自制片形纳米银粉—42％。4、光引发剂：ITX—2％；1173 —2％。5、助剂：2.8％。该配方充分发挥纳米银及各配方成分的优点，尤其是其 制备过程简单、快速，有利于日后实施工业化生产。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种UV型纳米银导电油墨的配制方 法，包括以下步骤：首先，以硝酸银为前驱体，水合肼为还原剂，聚乙烯吡咯 烷酮(PVP)为分散保护剂在最适实验条件下制备纳米银颗粒及片状纳米银；然 后，以NPGDA+TMPTA为单体，纳米纤维素与环氧丙烯酸树脂为预聚物， ITX+1173为光引发剂，球形纳米银与片形纳米银混合作为导电填料，综合考虑 粘度、附着力和光固化速度等因素，得出UV型纳米银导电油墨的最佳配方。

在步骤A中，以硝酸银为前驱体，水合肼为还原剂，聚乙烯吡咯烷酮(PVP) 为分散保护剂，制备纳米银；5％的水合肼溶液滴入硝酸银与PVP的混合液中， 其中硝酸银浓度为0.05mol/L，PVP与硝酸银的摩尔比为1.6:1，反应及搅拌温度 为60℃，搅拌速度300r/min，反应前混合液搅拌时间为30min，反应完成后的液 搅拌时间为30min，离心速度为4000r/min，离心次数为4次(每次10min)，以制 备球状纳米银；以1.8mol/L的水合肼溶液滴入硝酸银与PVP的混合液中，其中硝 酸银浓度为0.3mol/L，PVP与硝酸银的摩尔比为2.2:1，反应温度为50℃，滴定时 间为80min，搅拌速度1000r/min，以制备片状纳米银。

在步骤B中，单体组合为(NPGDA+TMPTA)，即双官能度单体与三官能 度单体的复配，且TMPTA和NPGDA的复配比例为1:1；步骤B中预聚物选用纳米 纤维素与环氧丙烯酸树脂，且纳米纤维素与环氧丙烯酸酯的配比为3:2；光引发 剂选用(ITX+1173)，且光引发剂(ITX+1173)含量确定为总油墨除去导电银 粉质量数的10％。纳米银粉的固含量为60％；采用球形纳米银与片形纳米银混合 作为油墨的导电填料，且球状银粉与片状银粉的量比为3:7。