一种银基无颗粒型导电墨水

摘要

本发明公开了一种银基无颗粒型导电墨水，包括如下重量份的组分：银粉颗粒40‑50份；碳纳米管10‑15份；聚氨酯纤维20‑40份；热塑性固化剂30‑35份；添加剂6‑10份；以银粉颗粒和碳纳米管为主要导电相，其中银粉颗粒为树枝状银粉颗粒，碳纳米管能够附着在银粉颗粒上，在固化后的导电墨水中，树枝状银粉颗粒相互交错并通过附着的碳纳米管增大颗粒间的接触面积，弥补固化后导电墨水的收缩差，使其在弯曲和折叠状态下也能够保证良好的导电性能；此外导电墨水中采用热塑性固化剂并辅以聚氨酯纤维，其中热塑性固化剂在固化后兼具弹性和韧性，聚氨酯纤维具有良好的抗拉伸性能，两者综合作用使得固化后的导电墨水具有良好的抗弯折和拉伸性能。

说明书

技术领域

本发明涉及导电墨水领域，具体涉及一种银基无颗粒型导电墨水。

背景技术

导电墨水与传统印刷电子工艺相比，可通过喷墨打印导电线路并经过烧结处理，银导电层的厚度仅为传统蚀刻或印刷方式得到导电层厚度的十几分之一，而导电性却可以与其相媲美。因而喷墨打印方式的出现为无线射频识别(RFID)、有机发光二极管(OLED)、柔性电路板(PCB)、传感器(Sensor)等的发展提供了一种极具竞争力的制造方式。相比于粘稠的微米或纳米银浆料，纳米银墨水具有适合于喷墨打印的粘度、表面张力和更小的尺寸。

现有的导电墨水在柔性基材上使用时，由于导电墨水固化后的抗弯折和抗拉伸性能不足，因此对于柔性基材的弯曲程度和拉伸程度均由一定要求，因此在某些特殊场合下，现有的导电墨水难以适用。

为此，如何解决上述现有技术存在的不足，是本发明研究的课题。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种银基无颗粒型导电墨水。

为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：种银基无颗粒型导电墨水，包括如下重量份的组分：

银粉颗粒40-50份；

碳纳米管10-15份；

聚氨酯纤维20-40份；

热塑性固化剂30-35份；

添加剂6-10份；

所述银粉颗粒为树枝状银粉颗粒，该银粉颗粒的粒径为50-80nm，所述热塑性固化剂为a-佩基丙烯酸脂、聚醋酸乙烯脂、聚乙烯醇缩醛、聚乙烯醇、聚丙烯酸脂、厌氧性丙烯酸双酷、聚氯乙烯、聚酰胺中的一种。

作为本发明的一种改进，所述聚氨酯纤维的长度为80-100nm，直径为200-300nm。

作为本发明的一种改进，所述添加剂为固化促进剂和疏水剂。

作为本发明的一种改进，所述固化促进剂为二丁基二月桂酸酯、苯磺酸、十二酸、硬脂酸中的一种或多种。

作为本发明的一种改进，所述疏水剂为硅微粉液。

作为本发明的一种改进，所述导电墨水中还包括有锡粉颗粒，该锡粉颗粒重量份为10-15份。

作为本发明的一种改进，所述锡粉颗粒的粒度为70-100nm。

作为本发明的一种改进，所述导电墨水中还包括有硅胶粉颗粒，该硅胶粉颗粒的粒度为50-100nm。

相对与现有技术，本发明具有如下优点：本发明的导电墨水以银粉颗粒和碳纳米管为主要导电相，其中银粉颗粒为树枝状银粉颗粒，碳纳米管能够附着在银粉颗粒上，在固化后的导电墨水中，树枝状银粉颗粒相互交错并通过附着的碳纳米管增大颗粒间的接触面积，弥补固化后导电墨水的收缩差，使其在弯曲和折叠状态下也能够保证良好的导电性能；此外导电墨水中采用热塑性固化剂并辅以聚氨酯纤维，其中热塑性固化剂在固化后兼具弹性和韧性，聚氨酯纤维具有良好的抗拉伸性能，两者综合作用使得固化后的导电墨水具有良好的抗弯折和拉伸性能。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下述实施例中导电浆料的制备方法为：

将树枝状银粉颗粒、碳纳米管、聚氨酯纤维、热塑性固化剂、添加剂共同置入行星式离心搅拌器中，在2500 rpm条件下离心分散2h，之后再放入气泡去除器中除泡，最后加入至三辊研磨机内用三辊研磨机分散来制备所述导电银墨水。

实施例1-3及对照例1-2：

表1中实施例1、实施例2、实施例3为使用不同重量份的原料制得的导电墨水；其中对照例1与实施例3所不同的是原料中将树枝状银粉颗粒替换为颗粒状银粉，对照例2与实施例3所不同的是原料中未加入碳纳米管；

将上述实施例3及对照例1-2所制得的导电银墨水分别印刷在PET基材表面固化后拉伸6mm，并在100℃下烘烤30 min后测试对应的电阻，并换算成电阻率；测试结果如下表2：

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。