[發明專利]一種納米銀的制備方法

有效

• 申請號: 201910367356.1
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110026569B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 馬錦
• 申請（專利權）人: 長沙新材料產業研究院有限公司
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B22F1/0545;B22F1/102;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

提供了一種納米銀顆粒的制備方法，包括以下步驟：混合含有乙基纖維素作為分散劑的分散劑溶液以及含銀離子的溶液，調節溶液的PH值，在超聲攪拌的條件下控制反應溫度滴入還原劑來還原并沉淀出納米銀顆粒，然后使所述納米銀經過固液分離、洗滌、然后冷凍干燥。本發明方法使用少量乙基纖維素作為分散劑包覆在銀顆粒表面，乙基纖維素本身在電子漿料、導電墨水的應用中作為粘合劑和成膜劑使用，既保證了納米銀的分散和穩定性，又解決了現有技術中(如微乳液法)中溶劑和銀粉破乳、分離困難的問題，簡化了工藝，降低了成本，提升了銀粉的性能。所得納米銀具有60?300nm的平均粒度，可以重新分散于多種油性溶劑中，固含量為達到40％。

技術領域

本發明總體地屬于納米銀技術領域，具體地涉及一種納米銀的制備方法。

背景技術

通過印刷的方式印制電路為制備導電圖形提供了新思路以及問題解決方案，印刷的方式具有材料利用率高、制造工藝簡單、成本低，印刷電路時可以到達更高的布線密度和精度，因此噴墨印刷等技術具有非常廣闊的應用前景，可以被應用在印制無線射頻電子標簽、太陽能電池、透明導電膜等領域。印刷制備得到的圖案更加精細，從環境因素以及成本因素方面而言也更加有利。

現有技術中常用的顆粒型導電墨水要求納米顆粒具有良好的分散性，否則容易堵塞噴頭。在納米銀的制備過程會大量使用如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、十六烷基溴化銨(CTAB)、聚乙烯醇(PVA)等高聚物來維持納米銀的分散性，這些高聚物包裹在納米銀表面影響打印導電層的導電性能，增大電阻率，為此采用離心分離、陶瓷膜分離等方式來清洗這些分散劑，這些清洗工序繁瑣、費時、低效并且極難將納米銀表面的處理至令人滿意的效果。而在導電墨水的制備過程，大量高聚物的存在使納米銀溶膠的固液分離變得十分困難，采取高速離心的方法將納米銀溶膠固液分離容易使納米銀顆粒團聚，無法重新分散；采取旋轉蒸餾的方法改變納米銀的溶劑體系并對納米銀溶膠進行濃縮的工序復雜且不能有效進行批量制備。

發明內容

為克服現有技術中納米銀制備工藝復雜、所得產品含有影響導電性的分散劑等缺陷，本發明提供一種納米銀的制備方法，該方法以乙基纖維素為主要分散劑，清洗方便、便于批量生產制備，可分散于多種溶劑體系，具有良好的分散性及穩定性，300℃燒結后有良好的電性能，節約了成本，工藝簡單，便于操作。

本發明的技術方案是，提供了一種納米銀的制備方法，包含以下步驟：

S1、制備含有銀離子的水溶液；

S2、制備分散劑溶液體系，所述分散劑溶液體系中含有乙基纖維素分散劑；

S3、制備含有還原劑的溶液；

S4、在可調節速率的超聲輻射攪拌條件下，混合所述步驟S1所得的含有銀離子的水溶液和步驟S2所得的分散劑溶液體系，調節混合溶液的PH值，并在控制反應溫度下滴入步驟S3所得的含有還原劑的溶液，得到納米銀顆粒。

本發明方法使用含有乙基纖維素分散劑的分散劑溶液體系，加入乙基纖維素作為分散劑可以將反應后生成的納米銀顆粒從醇水混合溶劑中沉淀出來，并且少量包裹在納米銀表面的乙基纖維素在電子漿料、導電墨水中可以作為粘合劑和成膜劑。

進一步的，上述步驟S1中含有銀離子的水溶液為硝酸銀溶液，其中銀離子的濃度0.5～5mol/L。銀離子是后續銀納米顆粒的來源，銀離子的濃度優選為1～2mol/L。

進一步的，上述步驟S2中的分散劑溶液體系還包括其他分散劑，所述其他分散劑選自聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基氯化銨、檸檬酸鈉、月桂酸鈉、聚乙二醇、聚乙烯醇、丙烯醇中的一種或幾種；所述分散劑溶液體系的溶劑為醇溶液或醇水混合溶液；所述醇溶液或醇水混合溶液中的醇選自甲醇、乙醇、丙二醇、丙三醇中的一種或多種。