本发明专利技术公开一种水溶性纳米银导电涂料,由以下重量份的组分组成:银纳米线水分散液、0.5%羟丙基甲基纤维素水溶液、1%聚乙烯醇水溶液、5%水溶性树脂液、交联剂XR-501、流平剂、迪高670分散剂、迪高845消泡剂;银纳米线水分散液固含量为0.3~0.5%,其中纳米银线由线径30~40nm的纳米线和线径60~80nm的纳米线组成;4~6%水溶性树脂液为水溶性丙烯酸树脂液或者水溶性聚酯树脂液;流平剂采用迪高410或者长輝化工BnK-LK600。本发明专利技术成膜后在PET、玻璃、PMMA等基材的附着牢度、透光率、导电性等指标均达到和超过现有ITO膜的技术参数,表面硬度达3~4H,可折性好,大幅度降低贵金属银的用量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种水性导电涂料领域,特别涉及一种水溶性纳米银导电涂料。
技术介绍
随着电子产品日新月异的飞速发展,触摸屏的应用范围也越来越广泛,因此对高 透明高导电性材料的需求急剧增加,为满足这一需求,研发一种高性能低成本并符合环保 要求,可持续发展的新材料成为技术开发和产品竞争的一大热点。 在现有透明导电材料应用中使用最普通的是ΙΤ0镀膜材料,它的制备方法是在透 明有机薄膜材料上溅射透明氧化铟锡(ΙΤ0)导电薄膜镀层得到的产品。该产品的特点是, 以在PET膜上为例,ΙΤ0膜层越厚其表面电阻越小,但透光率也变小。 如:高阻抗ΙΤ0导电膜(ΡΕΤ-ΙΤ0),表面电阻300~500Ω/ 口,透光率彡86%,表示硬 度彡3Η,加热卷曲彡10mm;低阻抗ΙΤ0导电膜(ΡΕΤ-ΙΤ0),表面电阻90±15Ω/ □,透光率 彡80%,雾度〈2%,宽度406/360±2mm,卷曲彡10mm;最高端的ΙΤ0膜透光率彡90%,表面电 阻彡 100Ω/ □; 但ΙΤ0膜存在几个方面的不足,一是由于其涂层硬镀、折弯性差,二是涂布面积受限, 三是铟锡资源匮乏,不宜于可持续发展设备昂贵,工艺流程长,成本降不下来等,固而研发 ΙΤ0的替代品已成为行业内关注的重点。 迄今为止,有望替代ΙΤ0产品主要有:导电高分子、碳纳米管(CNT)、石墨烯和金属 纳米线,各方面都投入的大量的研究和尽快产业化: 1.导电高分子:具备良好的导电性和在固含量较小的X次下有较高的透光率,然导 电高分子材料自身与各类基材的附着力有局限性,它必须通过与其他高分子材料的结合才 能有良好的附着性,这一X的就降低了它的导电性和透光率。 目前能见到的产品介绍:上海沪正纳米PTT-023,采用导电高分子和ΙΤ0材料复配 制成的涂料,表面电阻:80~400Qcm透光率:80-85%表示硬度水性涂料> 1H油性2~3H。 也有专利介绍:采用导电高分子与XX粒子复配液,透光率达90. 1%,表面电阻 240Ω/ □; 上述技术指标只是接近ΙΤ0膜的基本性能,仍有一定差距。 2.碳纳米管薄膜 从理论上讲,单臂碳纳米管具有优异的透光性和导电性,但在成膜以后,由于膜厚与透 光率和电阻有直接关联,固此在成膜工艺上需要摸索取得最佳平衡点。 苏州汉纳材料科技有限公司在技术上有所突破已开始进入产量500mm宽的薄膜, 据介绍,透光率89%,表面电阻200Ω/ □,雾度< 1%,基本上达到ΙΤ0膜的技术参数;价格上 与IT0膜相近,比较优势不大。 3.石墨烯薄膜 石墨烯具有高导电性、高韧度、高强度、高透明性等特点;无疑是一个重要领域,也是国 家二十一世纪新材料发展的重要方向,但该产品目前仍处于试验阶段,充分解决量产技术 和降低生产成本还需一个较长的过程。 4.当今最具竞争力可替代ΙΤ0的当属银纳米线方案,近年来,该项制备工艺已日 渐成熟,量产已有可行性,同时成本也可大幅度下降,採用多元醇混合制备工艺控制可获得 不同组合的线径比银线,而这类银线与高分子聚合物复配,可获得相应的高透明、高导电性 的涂料。由于银纳米的比表面积很大,在涂料中只需极少量的银线即可涂布与其他金属涂 料相同的涂布面积,大大节约了贵金属资源,另外,涂料可灵活地选用辊涂、淋涂、喷涂登工 艺,比ΙΤ0碳纳米管成膜更简单、方便、且不受加工面积的制约,而採用水溶性高分子聚合 成膜物质,则符合环保无污染的要求。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种水溶性纳米银导电涂料,此水溶性纳米银导电涂料有效解 决水溶性涂料无污染表示硬度达3~4H,可折性好,大幅度降低贵金属银的用量,成膜后在 PET、玻璃、PMMA等基材的附着牢度、透光率、导电性等指标均达到和超过现有ΙΤ0膜的技术 参数。 为达到上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种水溶性纳米银导电涂料,所述水 溶性纳米银导电涂料由以下重量份的组分组成: 银纳米线水分散液 60~80份, 0. 5%羟丙基甲基纤维素水溶液 2~8份, 1%聚乙烯醇水溶液 2~8份, 5%水溶性树脂液 5~10份, 交联剂XR-501 0· 5~1份, 流平剂 0. 5~1份, 迪高670分散剂 0. 4~0. 8份, 迪高845消泡剂 0. 3~0. 6份; 所述银纳米线水分散液固含量为〇. 3~0. 5%,其中纳米银线由线径30~40nm的纳米线 和线径60~80nm的纳米线组成; 所述4~6%水溶性树脂液为水溶性丙烯酸树脂液或者水溶性聚酯树脂液; 所述流平剂采用迪高410或者长輝化工BnK-LK600。 上述技术方案中进一步改进技术方案如下: 1、 上述方案中,所述水溶性树脂液为水溶性聚酯树脂液。 2、上述方案中,所述交联剂XR-501的生产商为上海雨润化工。 3、上述方案中,所述迪高670分散剂的生产商为上海荆文化工。 4、上述方案中,所述迪高845消泡剂的生产商为赢创特种化学(上海)有限公司。 由于上述技术方案运用,本专利技术与现有技术相比具有下列优点和效果: 本专利技术水溶性纳米银导电涂料,有效解决水溶性涂料无污染表示硬度达3~4H,可折性 好,大幅度降低贵金属银的用量,成膜后在PET、玻璃、PMMA等基材的附着牢度、透光率、导 电性等指标均达到和超过现有ΙΤ0膜的技术参数。【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术作进一步描述: 实施例1 : 一种水溶性纳米银导电涂料,所述水溶性纳米银导电涂料由以下重量份的 组分组成: 银纳米线水分散液 70份, 0、 5%羟丙基甲基纤维素水溶液 5份, 1%聚乙烯醇水溶液 4份, 5%水溶性树脂液 8份, 交联剂XR-501 0.9份, 流平剂 〇. 9份, 迪高670分散剂 0. 5份, 迪高845消泡剂 0. 4份; 上述流平剂采用迪高410 ;上述交联剂XR-501的生产商为上海雨润化工; 上述迪高670分散剂的生产商为上海荆文化工;上述迪高845消泡剂的生产商为赢创 特种化学(上海)有限公司。 本实施的高透明水性导电涂料制备工艺如下,以线径40nm、长30mm银纳米线水分 散液(固含量0. 3~0. 5%)为导电介质制备方法,包括以下步骤: 1、 按配方称取银纳米线水分散液置于烧杯中; 2、 于搅拌下加入预先配制好的0. 5%羟丙基甲基纤维素水溶液按配方量逐步加入; 3、 在搅拌下加入1%聚乙烯醇水溶液; 4、 按配方量逐步加入5%水溶性树脂液后继续搅拌约10分钟,使充分混合均匀,此水溶 性树脂液为水溶性聚酯树脂液; 5、 按量加入交联剂XR-501为0. 9份、流平剂为0. 9份、迪高670分散剂0. 5份、迪高 845消泡剂0. 4份,目测分散均与即可。 实施例2 :-种水溶性纳米银导电涂料,所述水溶性纳米银导电涂料由以下重量 份的组分组成: 银纳米线水分散液 75份, 0. 5%羟丙基甲基纤维素水溶液 8份, 1%聚乙烯醇水溶液 3份, 5%水溶性树脂液 6份, 交联剂XR-501 0.7份, 流平剂 〇. 9份, 迪高670分散剂 0. 4份, 迪高845消泡剂 0. 5份; 上述水溶性树脂液为水溶性聚酯树脂液; 上述流平剂采用长輝化工BnK-LK600 ;上述交联剂XR-501的生产商为上海雨润化工; 上述迪高670分散本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水溶性纳米银导电涂料,其特征在于:所述水溶性纳米银导电涂料由以下重量份的组分组成:银纳米线水分散液 60~80份,0.5%羟丙基甲基纤维素水溶液 2~8份,1%聚乙烯醇水溶液 2~8份,5%水溶性树脂液 5~10份,交联剂XR‑501 0.5~1份,流平剂 0.5~1份,迪高670分散剂 0.4~0.8份,迪高845消泡剂 0.3~0.6份;所述银纳米线水分散液固含量为0.3~0.5%,其中纳米银线由线径30~40 nm的纳米线和线径60~80 nm的纳米线组成;所述4~6%水溶性树脂液为水溶性丙烯酸树脂液或者水溶性聚酯树脂液;所述流平剂采用迪高410或者长輝化工BnK‑LK600。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:叶旭东,胡曰康,
申请(专利权)人:苏州艾达仕电子科技有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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