[发明专利]一种纺织品用水性纳米银导电墨水

说明书

本发明公开一种纺织品用水性纳米银导电墨水，包括下述质量百分比的各原料组分：纳米银8～25%、水性聚氨酯9～20%，水性聚酯树脂2～6%，固化剂3～6%，分散剂0.2～0.6%，溶剂10～20%，水20～45%。上述组分含量总和为100%。该导电墨水不仅导电性好，而且稳定性、耐湿摩擦性和耐弯折性均优异，可适用于以纺织品为基材表面印制。

技术领域

本发明属于导电墨水领域，具体地说是一种纺织品用水性纳米银导电墨水。

背景技术

印制电子技术将印刷工艺和电子技术融合在一起印制电子产品，以达到生产成本最低化，效率最高化的要求。未来印制电子技术将向高密度集成、柔性三维基材的应用和绿色环保最大化方向发展。喷墨印制是通过计算机辅助控制喷墨印刷设备，将各种有机/无机功能材料无掩膜、非接触地直接印制于各类基材表面形成高精度的导电线路和图形等。该技术不仅操作工序简单、材料利用率高、环境无污染、制造成本低，还可以快速和灵活地采用全印制的方式喷制个性化电子产品、达到更高的布线密度和精度，在大面积、柔性化、低成本和绿色环保等方面具有无可比拟的优势，已成为电子制造产业发展的新方向。

随着喷墨印制电子技术的迅猛发展，与之相关的印制电子材料引起了人们的广泛关注，尤其是其核心组成部分导电墨水更是在国内外掀起了研发热潮。导电墨水作为导电图形的基础材料，是印制电子技术发展的瓶颈，直接影响着电子产品的性能及质量。纳米金属具有尺寸小、熔点低，烧结后导电性能优异等突出优点，可以保证从喷墨印刷机的微米级直径喷嘴中流畅喷出，所以纳米金属可作为导电填料广泛用于导电喷墨。银具有较高的导电率和热导率、优异的物理化学性能、可接受的价格、易加工及其氧化物也具有一定的导电性等特点被广泛用作导电墨水的导电组分。常用的纳米银形貌主要是类球形颗粒。导电组分的含量直接影响导电墨水的导电性。导电组分含量过少，导电粒子间不能有效地接触，导电率较低；含量过多，导电墨水易于沉降、出现颗粒堆积和堵塞喷头等情况，因此导电组分的分散性非常重要。随着印制电子技术越来越广泛的应用，印制基材的选择范围逐渐从高性能耐高温基材扩大到纸张、纺织品、薄膜等柔性基材。

目前导电墨水的研究已经取得了一定的进展，适用于纺织品用的银导电墨水也有报道。中国专利CN 105238136 A（用于纺织品的低温后处理纳米银导电墨水的制备方法及应用）中采用纳米银颗粒与导电高分子聚苯胺孵化制备导电墨水，提高导电性，并加入瓜尔豆胶为增稠剂，防止导电墨水在织物上渗化。但该专利中的导电墨水与织物间的牢度、墨水储存稳定性、储存期等均较差。目前，现有报道的导电墨水在拥有良好的导电性、稳定性、牢度、耐弯折性等方面存在一定的缺陷，在一定程度上限制了其在印制电子领域的应用。

针对现有技术问题，研发一种具有较好导电性、稳定性以及印后良好耐摩擦性且环保的水性纳米银导电墨水，使其在纺织品基材表面印制，将有利于可穿戴电子产品的发展，为智能纺织品的发展开辟道路。

发明内容

本发明根据应用目的不同，提供一种纺织品用水性纳米银导电墨水。该导电墨水不仅导电性好，而且稳定性、耐湿摩擦性和耐弯折性均优异，可适用于以纺织品为基材表面印制。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种纺织品用水性纳米银导电墨水，包括下述质量百分比的各原料组分：纳米银8～20%、水性聚氨酯 9～20%，水性聚酯树脂2～6%，固化剂3～6%，分散剂0.2～0.6%，保湿剂5～15%，水 30～60%。上述组分含量总和为100%

本发明中，优选的方案为所述的纳米银由10重量份的硝酸银和2重量份的分散剂（SN5040分散剂）加入到90重量份的去离子水中，电动搅拌20分钟；将3重量份的硼氢化钠加入到10重量份的去离子水中溶解；然后将硼氢化钠溶液缓慢加入到硝酸银与分散剂混合溶液中，在50℃反应条件下继续电动搅拌60分钟。将反应产物分别用丙酮、去离子水各离心洗涤3次，得到纯化的纳米银浆。纳米银尺寸20～40 nm。