一種超細(xì)導(dǎo)電線路用納米銀溶液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明為一種用于印刷超細(xì)導(dǎo)電線路的納米銀溶液，被廣泛用于電子產(chǎn)品，例如電腦鍵盤(pán)，薄膜開(kāi)關(guān)，觸摸屏，太陽(yáng)能電池，電容電感等電子元器件上，可替代原有用銀粉制成銀漿絲印制作工藝的導(dǎo)電線路，可節(jié)省銀的用量即達(dá)到相當(dāng)?shù)碾娦阅埽档统杀镜耐瑫r(shí)不降質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在廣泛使用的電子漿料都是使用銀粉與有機(jī)溶劑和樹(shù)脂粘接料制成。銀粉作為導(dǎo)電介質(zhì)，有較大的用量才可以達(dá)到良好的導(dǎo)電性能，因?yàn)閷?dǎo)電原理是由銀粉緊密的連接在一起產(chǎn)生導(dǎo)電作用，銀含量小則不可以達(dá)到所要求的導(dǎo)電效能，故成本就會(huì)較高，因而使用導(dǎo)電性更好，更低成本的產(chǎn)品替代銀粉就成為業(yè)界的研發(fā)方向了。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是使用納米銀溶液在較低溫度下可直接還原成單質(zhì)銀，形成線路導(dǎo)電性能優(yōu)越，使用量低，滿足電子工業(yè)發(fā)展要求。
[0004 ]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
一種超細(xì)導(dǎo)電線路用納米銀溶液，其特征是，包含以下各組分及其質(zhì)量百分比含量是: 硝酸銀溶液20-70%;
牛油脂肪胺溶液1-10%;
三乙醇胺溶液1-10%;
甲醛溶液10-30%;
水溶性丙烯酸樹(shù)脂分散體5-25%。
[0005]本發(fā)明另一目的是提供一種制備超細(xì)導(dǎo)電線路用納米銀溶液的方法，其特征是，包括如下步驟:首先對(duì)恒溫在5°C的硝酸銀溶液進(jìn)行攪拌，同時(shí)加入牛油脂肪胺;再加入三乙醇胺作為稀釋液，使整個(gè)溶液的PH值達(dá)到7.2-7.9，再加入甲醛溶液，進(jìn)行對(duì)銀的氧化還原反應(yīng)，使得溶液呈半透明狀;最后，加入水性丙烯酸樹(shù)脂分散體，直至溶液呈透明液體，此時(shí)溶液為成品。
[0006 ]所述硝酸銀溶液的制備方法是:采用硝酸銀以10%的比例與去水離子水90%的質(zhì)量份比例混合后，放在恒溫5°C的容器或制冷保持5°C的溶液溫度下，使用槳式攪拌器攪拌轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/min，制得硝酸銀溶液。
[0007]所述牛油脂肪胺溶液的制備方法是:采用牛油脂肪胺100%有效成分的單品，按質(zhì)量百分比5%的牛油脂肪胺與95%的去離子熱水混合，同樣冷卻至5°C，制得牛油脂肪胺溶液。
[0008]所述三乙醇胺溶液的制備方法是:三乙醇胺99%有效成分的單品，取用40%質(zhì)量份的三乙醇胺與60%去離子水混合，置于5°C的低溫環(huán)境下保持2小時(shí)后，制得三乙醇胺溶液。
[0009]所述甲醛溶液的制備方法是:按質(zhì)量百分比8%甲醛與20%的去離子水混合后，置于5°C低溫下，制得甲醛溶液。
[0010]所述水溶性丙烯酸樹(shù)脂分散體的制備方法是:采用固體含量35%±1的水溶性丙烯酸樹(shù)脂單品，再按1份水溶性丙烯酸樹(shù)脂單品與4份去離子水的質(zhì)量份混合，得到丙烯酸樹(shù)脂分散體，再按照質(zhì)量百分比20%的丙烯酸樹(shù)脂分散體與80%去離子水混合攪拌分散成固體含量為7%的液體，再加入表面活性劑，作為基體保護(hù)，使丙烯酸樹(shù)脂分散體分散在水溶液里，制得水溶性丙烯酸樹(shù)脂分散體。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明的一種超細(xì)導(dǎo)電線路用納米銀溶液及其制備方法，是使用納米銀溶液在較低溫度下可直接還原成單質(zhì)銀，形成線路導(dǎo)電性能優(yōu)越，使用量低，滿足電子工業(yè)發(fā)展要求。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]—種超細(xì)導(dǎo)電線路用納米銀溶液，其特征是，包含以下各組分及其質(zhì)量百分比含量是:
硝酸銀溶液55%;
牛油脂肪胺溶液5.5%;
三乙醇胺溶液9.5%;
甲醛溶液25%;
水溶性丙烯酸樹(shù)脂分散體5%。
[0014]本發(fā)明另一目的是提供一種制備超細(xì)導(dǎo)電線路用納米銀溶液的方法，其特征是，包括如下步驟:首先對(duì)恒溫在5°C的硝酸銀溶液進(jìn)行攪拌，同時(shí)緩慢加入牛油脂肪胺，使兩種液體混合均勻后;再加入三乙醇胺作為稀釋液，使整個(gè)溶液的PH值達(dá)到7.5(可以正負(fù)偏差0.2)，再緩慢加入甲醛溶液，進(jìn)行對(duì)銀的氧化還原反應(yīng)，使得一部分銀以納米級(jí)銀粒子形成懸浮物，使得溶液呈半透明狀納米銀溶液;最后，緩慢加入水性丙烯酸樹(shù)脂分散體，直至溶液呈透明液體，測(cè)算此時(shí)水性丙烯酸樹(shù)脂分散體的添加量，此時(shí)溶液為成品，即可用于涂布或印刷在電子產(chǎn)品上制造出導(dǎo)電線路，此時(shí)的納米銀經(jīng)過(guò)130°C、30min的烘烤溫度和時(shí)間后，已經(jīng)可以燒結(jié)呈緊密的銀線，細(xì)致地鋪展在電子產(chǎn)品上形成導(dǎo)電線路，水性丙烯酸樹(shù)脂分散體則作為粘結(jié)劑，將銀線和底材結(jié)合在一起，不影響銀的導(dǎo)電性能。
[0015]本發(fā)明中，在硝酸銀溶液中用牛油脂肪胺作為分散劑，而三乙醇胺作為還原劑。
[0016]所述硝酸銀溶液的制備方法是:采用硝酸銀以10%的比例與去水離子水90%的質(zhì)量份比例混合后，放在恒溫5°C的容器或制冷保持5°C的溶液溫度下，使用槳式攪拌器攪拌轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/min，制得硝酸銀溶液。
[0017]所述牛油脂肪胺溶液的制備方法是:采用牛油脂肪胺100%有效成分的單品(單品為阿克蘇諾貝爾表面活性劑公司的現(xiàn)有商品)，按質(zhì)量百分比5%的牛油脂肪胺與95%的去離子熱水(80°C)混合，同樣冷卻至5°C，制得牛油脂肪胺溶液。
[0018]所述三乙醇胺溶液的制備方法是:三乙醇胺99%有效成分的單品，分析純制品，取用40%質(zhì)量份的三乙醇胺與60%去離子水混合，置于5°C的低溫環(huán)境下保持2小時(shí)后，制得三乙醇胺溶液。
[0019]所述甲醛溶液的制備方法是:采用市售商品，按質(zhì)量百分比8%甲醛與20%的去離子水混合后，置于5°C低溫下，制得甲醛溶液。
[0020]所述水溶性丙烯酸樹(shù)脂分散體的制備方法是:采用固體含量35%±1的水溶性丙烯酸樹(shù)脂單品，按照質(zhì)量百分比20%的丙烯酸樹(shù)脂分散體與80%去離子水混合攪拌分散成固體含量(即丙烯酸樹(shù)脂含量)為7%的液體，再加入0.01%的杜邦Zonyl氟碳表面活性劑，作為基體保護(hù)，使丙烯酸樹(shù)脂分散體能夠更細(xì)致均勻地分散在水溶液里，制得水溶性丙烯酸樹(shù)脂分散體。
[0021]當(dāng)銀溶液加入到水溶性丙烯酸樹(shù)脂分散體后能將銀納米粒子包裹在這個(gè)低表面張力的丙烯酸樹(shù)脂分散微球中，正是這些含有銀納米粒子的樹(shù)脂微球受熱后，既能與樹(shù)脂結(jié)合粘附在電子產(chǎn)品上，又能將銀納米粒子緊密地絡(luò)合在一起成為導(dǎo)電線條。
[0022]本發(fā)明的要點(diǎn)及效果原理:
此發(fā)明核心是，水性丙烯酸樹(shù)脂分散體的選擇，其中PH值及分散體的粒子粒徑大小是選擇的關(guān)鍵，本發(fā)明選擇水性丙烯酸樹(shù)脂分散體的PH值為7.8的市售商品，分散粒子粒徑為0.2微米。加入工藝的操作方法也是關(guān)鍵，使最后成品能成為透明液體，才能說(shuō)明此時(shí)的銀為納米液體，對(duì)于最后加溫烘烤時(shí)才可以形成低溫?zé)Y(jié)，將銀納米粒子燒結(jié)成整體鏈接的銀線，導(dǎo)電性能優(yōu)越。
[0023]本發(fā)明是利用充分的分散劑(牛油脂肪胺)及表面活性劑(氟碳表面活性劑)對(duì)硝酸銀溶液中的銀質(zhì)還原成銀粉時(shí)形成納米粒徑的銀粒子，選擇此種分散劑及表面活性劑是必須的關(guān)鍵技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超細(xì)導(dǎo)電線路用納米銀溶液，其特征是，包含以下各組分及其質(zhì)量百分比含量是: 硝酸銀溶液20-70%; 牛油脂肪胺溶液ι-ιο%; 三乙醇胺溶液1-10%; 甲醛溶液10-30%; 水溶性丙烯酸樹(shù)脂分散體5-25%。2.—種制備超細(xì)導(dǎo)電線路用納米銀溶液的方法，其特征是，包括如下步驟:首先對(duì)恒溫在5°C的硝酸銀溶液進(jìn)行攪拌，同時(shí)加入牛油脂肪胺;再加入三乙醇胺作為稀釋液，使整個(gè)溶液的PH值達(dá)到7.2-7.9，再加入甲醛溶液，進(jìn)行對(duì)銀的氧化還原反應(yīng)，使得溶液呈半透明狀;最后，加入水性丙烯酸樹(shù)脂分散體，直至溶液呈透明液體，此時(shí)溶液為成品。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述制備超細(xì)導(dǎo)電線路用納米銀溶液的方法，其特征是，所述硝酸銀溶液的制備方法是:采用硝酸銀以10%的比例與去水離子水90%的質(zhì)量份比例混合后，放在恒溫5°C的容器或制冷保持5°C的溶液溫度下，使用槳式攪拌器攪拌轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/min，制得硝酸銀溶液。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述制備超細(xì)導(dǎo)電線路用納米銀溶液的方法，其特征是，所述牛油脂肪胺溶液的制備方法是:采用牛油脂肪胺100%有效成分的單品，按質(zhì)量百分比5%的牛油脂肪胺與50%的去離子熱水混合，同樣冷卻至5°C，制得牛油脂肪胺溶液。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述制備超細(xì)導(dǎo)電線路用納米銀溶液的方法，其特征是，所述三乙醇胺溶液的制備方法是:三乙醇胺99%有效成分的單品，取用40%質(zhì)量份的三乙醇胺與60%去離子水混合，置于5°C的低溫環(huán)境下保持2小時(shí)后，制得三乙醇胺溶液。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述制備超細(xì)導(dǎo)電線路用納米銀溶液的方法，其特征是，所述甲醛溶液的制備方法是:按質(zhì)量百分比10%甲醛與90%的去離子水混合后，置于5°C低溫下，制得甲醛溶液。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述制備超細(xì)導(dǎo)電線路用納米銀溶液的方法，其特征是，所述水溶性丙烯酸樹(shù)脂分散體的制備方法是:采用固體含量35%±1的水溶性丙烯酸樹(shù)脂單品，再按1份水溶性丙烯酸樹(shù)脂單品與4份去離子水的質(zhì)量份混合，得到丙烯酸樹(shù)脂分散體，再按照質(zhì)量百分比20%的丙稀酸樹(shù)脂分散體與80%去尚子水混合攪拌分散成固體含量為7%的液體，再加入表面活性劑，作為基體保護(hù)，使丙烯酸樹(shù)脂分散體分散在水溶液里，制得水溶性丙烯酸樹(shù)脂分散體。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種超細(xì)導(dǎo)電線路用納米銀溶液，包含以下各組分及其質(zhì)量百分比含量是：硝酸銀溶液、牛油脂肪胺溶液、三乙醇胺溶液、甲醛溶液以及水溶性丙烯酸樹(shù)脂分散體；其制備方法包括如下步驟：首先對(duì)恒溫在5℃的硝酸銀溶液進(jìn)行攪拌，同時(shí)加入牛油脂肪胺；再加入三乙醇胺作為稀釋液，使整個(gè)溶液的PH值達(dá)到7.2-7.9，再加入甲醛溶液，進(jìn)行對(duì)銀的氧化還原反應(yīng)，使得溶液呈半透明狀；最后，加入水性丙烯酸樹(shù)脂分散體，直至溶液呈透明液體，此時(shí)溶液為成品。
【IPC分類(lèi)】B22F9/24
【公開(kāi)號(hào)】CN105436515
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510873988
【發(fā)明人】鄒敏昌
【申請(qǐng)人】佛山市首諾新能源材料有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年12月3日