[发明专利]一种喷墨纳米银棒导电墨水及制备方法和应用

说明书

本发明属于导电油墨技术领域，具体地说，涉及一种喷墨纳米银棒导电墨水及其制备方法。本发明所述的喷墨纳米银棒导电墨水由下列质量百分含量的组分组成：0.01‑20％纳米银棒、0.0001‑2％助剂、0.0001‑5％单体或树脂、单体或树脂质量的1‑5％的引发剂、其余为溶剂。本发明提供的喷墨纳米银棒导电墨水可以喷墨打印，不堵喷头；本发明的喷墨纳米银棒导电墨水中添加了单体或树脂，提高了涂层的致密程度，可以填充在导电材料周围，堵塞了银迁移的通道，从而阻碍了银离子的迁移。

技术领域

本发明属于导电油墨技术领域，具体地说，涉及一种喷墨纳米银棒导电墨水及制备方法和应用。

背景技术

随着信息技术的发展，研究者们通过将功能性材料代替传统墨水中的颜料制备出功能性墨水，并成功将这一技术应用于电子产品的制备，开拓了电子喷墨打印(electronicinkjet printing)这一崭新领域。因此，在基板上直接制作电路的喷墨印刷技术得到了广泛关注，传统的印制电路工业使用光刻技术，涉及刻蚀、金属沉积和电镀等工艺过程，伴随着大量的有毒化学废弃物的产生。纳米金属喷墨打印技术在进行电子产品生产时只需要打印与涂层后处理两步，大大简化了制备工艺，提高了生产效率，避免了浪费与污染。相对于光刻(photolithography)等传统电子产品制造技术，电子喷墨打印具有非接触、加成式、低成本等特点，从而使电子产品生产的大面积化和基底的柔性化成为可能；相对于丝网印刷等传统印刷工艺，喷墨打印无需网版从而降低了新品研发成本，另外喷墨打印在分辨率和多层打印方面也有明显的优势。

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。常用的导电组分有纳米金属、导电高分子、碳材料等。由于纳米金属具有尺寸小、熔点低、烧结后到点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。如CN109535849A公开了一种喷墨纳米银导电墨水及其制备方法，包括下述组份：纳米银12-30份，去离子水55-80份，助溶剂0.02-2份，润湿分散剂0.1-1.0份，粘结剂0.4-3.0份，消泡剂0.2-0.6份，保湿剂3.0-10.0份，粘度调节剂0.5-0.6份。CN102382502A公开了一种喷墨纳米银导电墨水及其制备方法。所述的喷墨纳米银导电墨水，由下列组分及质量百分含量组成：表面包覆着有机保护剂且粒径小于50nm的纳米银颗粒2-20％，含能添加剂2-10％，墨水溶剂50-90％，表面张力调节剂0.1-5％，增粘剂4-20％，防腐剂0.01-0.1％。

然而纳米银在绝缘物上易发生迁移，使电极间的绝缘电阻值降低，最终形成短路，即所谓的“银迁移”现象；银在离解成银离子后，从高电位向低电位迁移，并形成絮状或是枝状的通道，当严重到一定的程度时，就会引起器件的失效。但是银离子迁移的产生必须是在一定的介质中完成的，即电解质材料，包括水汽、大多数聚合物/高分子材料和个别无机材料等，银离子在电场的作用下，会在这些介质中类似“游泳”一样而生长出枝状结构，这也是触控屏在通电一定时间后就容易丧失其触控功能的原因。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种喷墨纳米银棒导电墨水，该喷墨纳米银棒导电墨水中添加了单体或树脂，不堵喷头，同时提高了涂层的致密程度，可以填充在导电材料的周围，堵塞了银迁移的通道，从而阻碍了银离子的迁移。

为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种喷墨纳米银棒导电墨水，其中，所述的喷墨纳米银棒导电墨水由下列质量百分含量的组分组成：

进一步的，所述的单体为水溶性或醇溶性有机小分子化合物；