[發(fā)明專利]一種銀納米線油墨的合成方法及柔性導(dǎo)電薄膜的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010570450.X
• 申請(qǐng)日: 2020-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN111909570B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯成敏;陳伊玉;趙思遠(yuǎn);曹從軍;趙高揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 世大新材料（深圳）有限公司
• 主分類號(hào): C09D11/52
• 分類號(hào): C09D11/52;C09D11/033;B22F9/24;B22F1/054;B22F1/062;B82Y40/00
• 代理公司: 北京匯捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11531
• 代理人: 葛葆財(cái)

本發(fā)明公開了一種銀納米線油墨的合成方法，具體按照如下步驟實(shí)施：步驟1，將一定量的聚碳酯纖維、硝酸銀、聚乙烯吡咯烷酮PVP溶解在乙二醇溶液中，然后加入三氯化鐵水溶液，得到混合溶液；步驟2，將混合溶液70℃下磁力攪拌40min，待溶液顏色變?yōu)樯罴t棕色后，將溫度調(diào)高至160℃，恒溫磁力攪拌80min，得到母液；步驟3，將步驟2反應(yīng)得到的母液用無水乙醇多次離心清洗，得到沉淀物；步驟4，將步驟3得到的沉淀物分散在溶劑中，得到銀納米線油墨。解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的納米銀導(dǎo)電油墨涂布后需高溫?zé)Y(jié)固化的問題。本發(fā)明還公開了一種柔性導(dǎo)電薄膜的制備方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油墨制備方法技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種銀納米線油墨的合成方法，本發(fā)明還涉及一種柔性導(dǎo)電薄膜的制備方法。

背景技術(shù)

進(jìn)入21世紀(jì)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)熱潮勢(shì)如破竹，主流電子市場(chǎng)需求也從最初的信息化發(fā)展中進(jìn)一步深化，變得智能化、個(gè)性化。在這一迅猛的發(fā)展勢(shì)頭下，柔性電子(flexibleelectronic)快速崛起，應(yīng)用前景廣闊，市場(chǎng)潛力巨大。根據(jù)Maximize Market Research的預(yù)測(cè)，2017年至2026年柔性電子產(chǎn)業(yè)預(yù)計(jì)有約11％的增長，規(guī)模將達(dá)到432億美元，其應(yīng)用范圍也將遠(yuǎn)超目前的傳感器、顯示器和薄膜太陽能電池等領(lǐng)域。在柔性電子器件的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法中，印刷電子技術(shù)(Print Electronic Technology)區(qū)別于傳統(tǒng)的光刻工藝，不僅工藝技術(shù)簡單易操作、效率高得多，而且工藝制造成本低廉、對(duì)基材的要求相對(duì)低得多，具有很高產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

印刷技術(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于導(dǎo)電油墨的研發(fā)。異于傳統(tǒng)印刷用油墨，具有導(dǎo)電性能的導(dǎo)電填料賦予了導(dǎo)電油墨導(dǎo)電性，使其可以被應(yīng)用于傳感器、顯示器、射頻標(biāo)簽等電子器件領(lǐng)域。按導(dǎo)電填料的性質(zhì)，導(dǎo)電油墨可以被分為無機(jī)系導(dǎo)電油墨和有機(jī)系導(dǎo)電油墨。有機(jī)系導(dǎo)電油墨的導(dǎo)電性較及印刷適性差，使用較少。無機(jī)系油墨又可分為碳系和納米金屬系導(dǎo)電油墨。在碳系油墨中，常用石墨、炭黑作為導(dǎo)電填料，制備傳統(tǒng)的碳系油墨。該類油墨價(jià)格低廉，但導(dǎo)電性能差。隨著材料科學(xué)的發(fā)展，現(xiàn)研究和推廣應(yīng)用較多的碳系油墨導(dǎo)電填料是碳纖維以及碳納米管納米金屬系導(dǎo)電油墨主要以金(Au)、銅(Cu)、銀(Ag)為導(dǎo)電單元。Au的導(dǎo)電性優(yōu)異，但價(jià)格高昂。相較而言，Cu的性價(jià)比高，但耐氧化性差。綜合而言，Ag的導(dǎo)電性遠(yuǎn)勝其他金屬，并且擁有優(yōu)良的導(dǎo)熱性，適中的價(jià)位，因此是近年導(dǎo)電油墨研究中的熱點(diǎn)材料。

銀系導(dǎo)電油墨本身性質(zhì)是決定其導(dǎo)電薄膜導(dǎo)電性能的關(guān)鍵因素。因此調(diào)整油墨中導(dǎo)電填料及其他組分之間的比例關(guān)系，進(jìn)而調(diào)節(jié)油墨的粘度、穩(wěn)定性、印刷適性等性質(zhì)，最終使油墨保持優(yōu)良導(dǎo)電性能的同時(shí)具備更好的性價(jià)比與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。一般的納米銀導(dǎo)電油墨涂布后需經(jīng)400℃以上的高溫?zé)Y(jié)固化，使銀納米線之間形成導(dǎo)電通路，才能使其薄膜導(dǎo)電。這薄膜基材耐高溫能力提出了很高要求，進(jìn)而使納米銀導(dǎo)電油墨的應(yīng)用備受局限。因此，如何降低納米銀導(dǎo)電油墨的燒結(jié)固化溫度是目前銀系導(dǎo)電油墨的研究熱點(diǎn)之一。

除此之外，油墨的涂布方式、干燥形式、固化參數(shù)、基材種類等因素都會(huì)引起其薄膜的導(dǎo)電性能、抗彎曲性能、耐磨性能等物理化學(xué)性質(zhì)的改變，進(jìn)而影響電子元器件的使用性能和壽命。所以，探討油墨的成膜工藝是進(jìn)一步提升其應(yīng)用價(jià)值的關(guān)鍵點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種銀納米線油墨的合成方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的納米銀導(dǎo)電油墨涂布后需高溫?zé)Y(jié)固化的問題。

本發(fā)明的另一目的是提供一種柔性導(dǎo)電薄膜的制備方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種銀納米線油墨的合成方法，具體按照如下步驟實(shí)施：

步驟1，將一定量的聚碳酯纖維、硝酸銀、聚乙烯吡咯烷酮PVP溶解在乙二醇溶液中，然后加入三氯化鐵水溶液，得到混合溶液；

步驟2，將混合溶液在50～90℃下磁力攪拌30～60min，待溶液顏色變?yōu)樯罴t棕色后，將溫度調(diào)高至140～180℃，恒溫磁力攪拌60～100min，得到母液；