一种高稳定性导电浆料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高稳定性导电浆料，所述导电浆料包括银粉、粘结剂、稳定剂及溶剂；所述银粉可以是微米银粉、纳米银粉或两者任意比例组合；通过加入稳定剂，消除了导电浆料在制备、输送及储存过程中发生的浆料沉淀分层现象，保证了导电浆料的一致性及其在基材上分布的均匀性和平整度；本发明专利技术有效提高了导电浆料稳定性，延长导电浆料的使用及储存寿命，广泛应用于RFID天线、触摸屏线路、柔性印刷电路FPC、薄膜开关、太阳能电池、印刷电路板等导电浆料领域中。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种高稳定性导电浆料，所述导电浆料包括银粉、粘结剂、稳定剂及溶剂；所述银粉可以是微米银粉、纳米银粉或两者任意比例组合；通过加入稳定剂，消除了导电浆料在制备、输送及储存过程中发生的浆料沉淀分层现象，保证了导电浆料的一致性及其在基材上分布的均匀性和平整度；本专利技术有效提高了导电浆料稳定性，延长导电浆料的使用及储存寿命，广泛应用于RFID天线、触摸屏线路、柔性印刷电路FPC、薄膜开关、太阳能电池、印刷电路板等导电浆料领域中。【专利说明】
本专利技术涉及导电浆料应用领域，具体地说本专利技术涉及。
技术介绍
近年来，导电浆料作为一种具有特定功能的基础电子材料，在印制电路板、太阳能电池、表面贴装、RFID射频天线、触摸屏线路、柔性印刷电路FPC等电子线路领域得到广泛应用。导电浆料在制备、输送及储存过程中的稳定性在工业生产中不容忽视。导电浆料稳定性差，导电浆料中有效物质分布不均，印制的电子线路表面粗糙，导电颗粒之间粘连性差，导致电路的导电性差；导电浆料转移输送、储存过程中出现固体物质沉淀残存时，不仅影响产品质量，而且会堵塞各种输送管道，残存在管道上的物料不仅污染产品而且影响导电浆料中物料含量计算。总之，导电浆料在任何一步出现不稳定现象，对于后续需要重新恢复导电浆料的稳定性需要投入更多的人力和物力成本。目前，提高导电浆料稳定性方法普遍采用物理方法，包括简单机械搅拌、电磁搅拌、超声搅拌、加热保温等方法。该类方法得到的导电浆料具有短时间内的稳定性，对于小规模现场生产不存在问题；但是，伴随大的生产规模该类方法不具备优势，导电浆料明显存在时间稳定性弱化效应。当粉末颗粒分散到极性介质(如水、含电解质溶液等)中时，分散体系中的分散相(粉末颗粒)之间有两种力 相互作用，一是双电层的静电排斥力，另一是范德华引力。双电层斥力占优，分散体系趋于稳定；范德华力占优势，颗粒趋于聚集。除了范德华引力和双电层斥力外，含有大分子表面活性物质的分散体系的稳定性还受到脱附能、桥联效应等因素的影响。例如在粉末颗粒有机溶剂的分散体系中，大分子物质吸附在粒子表面，高分子链将伸入介质中，当粒子彼此靠近时，引起这些键的相互作用，阻碍颗粒的聚集。这就是所谓分散体系的胶体稳定理论。
技术实现思路
为了解决现有技术中导电浆料在制备、输送及储存过程中不稳定的问题，本专利技术提供了，通过加入稳定剂，提高了导电浆料的稳定性，延长导电浆料的使用及储存寿命。本专利技术是通过如下方式实现的:一种高稳定性导电浆料的制备方法，包括以下步骤:按照质量比，先将粘结剂和稳定剂加入到溶剂中，搅拌分散溶解；然后在上述混合液中加入银粉，继续搅拌至混合均匀；最后采用三辊研磨机研磨混合。所述导电浆料包括银粉、粘结剂、稳定剂及溶剂；所述银粉可以是微米银粉、纳米银粉或两者任意比例组合。所述的微米银粉平均粒径为0.2~50μ m ;所述的纳米银粉平均粒径为I~200nmo所述导电浆料各组分的质量百分含量为:银粉含量为40~80%、粘结剂含量为5~30%、稳定剂含量为0.1~5%、溶剂含量为10~50%。所述的粘结剂为聚酯、聚丙烯酸树脂、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇、酚醛树脂、醇酸树脂、环氧树脂、苯乙烯与丙烯酸共聚物、聚甲基丙烯酸与丙烯酸酯共聚物、丁烯二酸树脂、聚酰胺树脂、氯醋树脂、聚乙烯醇缩丁醛、纤维素、有机硅树脂、阿拉伯树胶中的一种或两种。所述的溶剂为二乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇丁醚醋酸酯、DBE、二丙二醇单甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚、松油醇或环己酮中的一种或几种。所述的稳定剂包括无机小分子电解质、有机小分子电解质、聚合物电解质、表面活性剂、增塑剂或消泡剂中的一种或多种。所述的无机小分子电解质包括无机酸、无机碱以及无机盐。有机小分子电解质包括小分子有机酸、小分子有机碱以及两性有机分子。聚合物电解质包括聚酸类、聚碱类、高分子两性电解质。其中聚电解质包括聚酸类:如聚丙烯酸类、聚甲基丙烯酸、聚苯乙烯磺酸、聚乙烯磺酸、聚乙烯磷酸等;聚碱类:如聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、聚乙烯吡啶等；高分子两性电解质:天然的核酸、蛋白质。所述表面活性剂可选脂肪酸酯、十二烷基苯磺酸钠；增塑剂可选多元醇酯类；所述消泡剂可选SRE-2035A。 本专利技术的导电浆料可通过丝网印刷、喷墨印刷、喷涂等各种印刷方式制备电子线路层。本专利技术具有如下有益效果:1、本专利技术通过加入稳定剂，消除导电浆料在制备、输送及储存过程中发生的浆料沉淀分层现象，延长了导电浆料的使用及储存寿命，保证了导电浆料的一致性及其在基材上分布的均匀性和平整度。2、本专利技术所使用的稳定剂具有和现存体系良好的相容性、价格成本较低、物理和化学性能稳定、绿色环保无毒无害、原料丰富易得等优点。【专利附图】【附图说明】图1是实施例1中制备的电路层的显微镜照片。图2是实施例2中制备的电路层的显微镜照片。图3是实施例1中传统方法和实施例2中新方法制备的导电浆料比粘度随时间变化的比较图。【具体实施方式】下述实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例1本实施例为空白实验，采用传统方法制备，只是常规RFID天线导电银浆的制备，不加入本专利技术的稳定剂。只包含银粉、粘结剂和溶剂、。其制备方法如下:按照导电浆料中各组分质量比，称取9.5g的聚丙烯酸树脂加入到10.0g乙二醇丁醚中，机械搅拌分散30min ;然后加入80.0g平均粒径为7 μ m的微米银粉,继续搅拌至混合均匀；最后采用三辊研磨机研磨混合，至浆料粒径在5μπι以下。通过丝网印刷(250目)印刷到TESLIN薄膜上。电路层的显微镜照片如图1所示；在室温(25°C)的条件下，使用美国Brookfield旋转粘度计测其粘度,做出比粘度与时间关系图,如图3所示。实施例2按照导电浆料中各组分质量比，依次称取8.5g的聚丙烯酸树脂和1.0g的聚乙烯亚胺加入到10.0g乙二醇丁醚中，机械搅拌分散30min ;然后加入80.0g平均粒径为7 μ m的微米银粉，继续搅拌至混合均匀；最后采用三辊研磨机研磨混合，至浆料粒径在5 μ m以下。通过丝网印刷(250目)印刷TESLIN薄膜上制备电路层，电路层的显微镜照片如图2所示。在室温(25°C )的条件下，使用美国Brookf ield旋转粘度计测其粘度变化，做出比粘度与时间关系图，如图3所示比较图1和图2，明显观察到加入稳定剂后的导电浆料在印刷基材上分布比较均匀，制备的电路层更加平整光滑。从图3中，明显可以看出采用新方法得的导电浆料就有较好的稳定性，体系的粘度在长时间内基本无变化。实施例3按照导电浆料中各组分质量比，依次称取8.0g环氧树脂(E-51)和1.5g的十二烷基苯磺酸钠加入到10.0g松油醇中，机械搅拌分散30min ;然后加入80.0g平均粒径为IOnm纳米银粉，继续搅拌至混合均匀；最后采用三辊研磨机研磨混合，至浆料粒径在3 μ m以下。通过丝网印刷(400目)印刷PET薄膜上制备电路层，电路层的显微镜照片与实施例2制备的电路层的照片无实质差别，在基材上分布均匀，外观光滑平整；在室温(25°C)的条件下，使用美国Brookfie本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高稳定性导电浆料，所述导电浆料包括银粉、粘结剂、稳定剂及溶剂；所述银粉可以是微米银粉、纳米银粉或两者任意比例组合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邱雄鹰，张兴业，吴丽娟，宋延林，王述强，司国丽，袁恩鹏，
申请(专利权)人：北京中科纳通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11