一种纳米导电银浆及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于导电银浆领域，尤其涉及一种纳米导电银浆及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着微电子技术的发展，人们对电子元器件的要求越来越高，电子元器件多采用 流程化、标准化来生产以降低成本。随着电子计算机工业、消费电子产品的发展，对键盘线 路、触摸屏引线、触控开关、RFID标签等的需求更为巨大。因此，针对低温固化浆料与电子 线路的印刷相匹配的需求，开展新的低温固化浆料的研究也势在必行。
[0003] -般电子浆料的主要成分包括有功能相如金属、贵金属粉末等；无机粘结剂如玻 璃粉末、氧化物粉末等；有机粘结剂、其它的溶剂和添加剂。通常，电子浆料中的功能相起导 电作用，要具有良好的导电性能，一般由金属粉末或贵金属粉末制成，常用的金属粉末有铜 粉、铝粉、锌粉、镍粉等，常用的贵金属粉有金粉、银粉、钼粉、钯粉等。无机粘结剂主要作用 是将电子浆料固定到基材，一般为氧化物粉末和玻璃粉末，但是这一成分在电子浆料中的 比重比较低，在低温固化银浆中甚至没有；有机粘结剂主要使浆料具有一定的形状和粘度、 易于印刷，主要包括高分子树脂、小分子溶剂等。随着化学工业技术的进步，这部分在电 子浆料中的作用越来越突出，尤其应用于丝网印刷时，改变有机粘结剂的成分就可以改变 电子浆料的印刷、干燥、烧结性能。
[0004] 现有的电子浆料中，银系浆料因其导电率高，性能稳定、与基板结合强度大等优 势，被广泛应用于集成电路、多芯片组件、薄膜开关、键盘线路等电子元器件中。但是，现有 的银浆料中的银粉末大部分是微米级的粉末颗粒，其制成的浆料的膜层厚度、印刷性能等 对于现在的高端的精密仪器有很大的局限性，这就限制了银导体浆料的应用范围；另一方 面，现有的键盘线路多采用纯银制成导电线路，存在成本高的问题。鉴于以上现有银浆料存 在的不足，开发出一种新型的印刷线路专用的低银含量、低温固化、并能大规模生产的银浆 就成为当务之急。中国专利201110448534. 7公开了一种银含量为5~20%的薄膜开关用低 温固化银浆，尽管所用银粉含量较低，但是还需加入银包铜导电填料，因而最终导电填料含 量仍超过40%，由于导电填料含量高，印刷后干膜厚度大会导致薄膜柔韧性变差，因此这一 方法仍无法克服低银含和柔韧性的问题。另一中国专利申请201310014690. 1中公开了耐 高温，低电阻的导电银浆的生产方法，在微米银粉含量达到45%以上的同时再加入5%的纳 米银粉，才能达到较好的导电性能。随着各类智能电子设备的广泛普及，此类低温导电银浆 使用量越来越大，而金属银作为一类贵金属资源，需要尽量减少其使用量，通常的银浆中银 含量在40~70%，且颜色为灰色或者银灰色，色彩单一，难以满足各类行业的需求。因此在保 证较低的电阻的情况下，如何实现超低银含量及丰富色彩的银浆就显得非常重要。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于为解决上述问题，提供了一种导电性能好、附着力强、稳定性 好、不易氧化、色彩丰富、色泽稳定的低银含量、低温固化、多彩的纳米导电银浆。
[0006] 本发明的另一个目的是提供一种上述纳米导电银浆的制备方法。
[0007] 本发明的目的可以通过下述技术方案来实现： 一种纳米导电银浆，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成： 纳米银 0. 5飞份； 树脂 KT30份； 分散剂 0. 01~2份； 表面助剂 0. 〇1~2份； 防沉剂 0. 01~2份； 流平剂 0. 01~2份； 纳米助剂 0. 1~2份； 增稠剂 〇. 5~2份； 有机溶剂 5(T95份； 颜料 0. 01~10份； 固化剂 0. 01飞份。
[0008] 所述的纳米银选自纳米银棒、纳米银线、纳米银球、或纳米银片中的一种或一种以 上。
[0009] 所述的树脂选自醋酸纤维素、硝化纤维素、羟丙基甲基纤维素、醋酸丁酸纤维素、 环氧树脂、丙烯酸酯树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、丙烯酸酯、氟碳树脂、聚乙 撑二氧噻吩（PED0T)、聚苯胺、聚酮树脂、聚醛树脂、或氯醋树脂中的一种或一种以上。
[0010] 优选的，所述的树脂选自丙烯酸酯树脂、醋酸纤维素、聚乙撑二氧噻吩（PED0T)、或 聚酮树脂中的一种或一种以上。
[0011] 所述的分散剂选自德国迪高Tego Dispers 610、迪高Tego Dispers 610S、迪高 Tego Dispers 655、迪高 Tego Dispers 700、迪高 Tego Dispers 710、迪高 Tego Dispers 740W、迪高Tego Dispers 750W、迪高Tego Dispers 760W、迪高Tego Dispers 750w、或迪高 Tego Dispers 760w中的一种或一种以上。
[0012] 所述的表面助剂选自十六烷基三甲基溴化铵、氯代十六烷基吡啶、十六烷基三甲 基氯化铵、聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚丙烯酰胺、或非离子型氟碳表面活性剂中的一种或 一种以上。
[0013] 所述的防沉剂选自三井化工防沉降助剂FDSS-5、三井化工防沉降助剂FD380、有 机膨润土 881-A、有机膨润土 881-B、有机膨润土 P-1、海名斯ST流变助剂、聚酰亚胺蜡MT 6650、比克BYK 420、比克BYK-425、或比克BYK-410中的一种或一种以上。
[0014] 优选的，所述的防沉剂选自比克BYK 420、比克BYK-425、比克FD380、或三井化工 防沉降助剂FDSS-5中一种或一种以上。
[0015] 所述的流平剂选自比克BYK-300、比克BYK-333、比克BYK-310、比克BYK-371、比克 BYK-358、迪高Tego900、迪高Tego410、迪高Tego432、或迪高Tego450中的一种或一种以上。
[0016] 所述的纳米助剂选自二氧化钛纳米颗粒M-5、德固赛0K520、德固赛TS100、石墨烯 纳米片、碳纳米球、碳纳米管、氧化铝纳米颗粒、氧化锌纳米颗粒、或氧化铁纳米颗粒中的一 种或一种以上。
[0017] 优选的，所述的纳米助剂选自二氧化钛纳米颗粒M-5、石墨烯纳米片、氧化锌纳米 颗粒、或氧化铝纳米颗粒中的一种或一种以上。
[0018] 所述的增稠剂选自迪高Tego viscoplus 3000、迪高Tego viscoplus 3060、海明 斯德谦WT-105A、海明斯德谦WT-120、海明斯德谦WT113、或德谦229中的一种或一种以上。
[0019] 所述的有机溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、二甲基甲酰胺、乙二醇、丙二醇、丙二醇 甲醚、丙二醇乙醚、二丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异 丙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、乳酸乙酯、戊酸乙酯、丙酮、甲乙酮、丁酮、异佛尔酮、二丙酮醇、 环己酮、尼龙酸二甲酯（DBE)、松油醇、二乙二醇乙醚、乙酸二甘醇一乙基醚酯或丙二醇醚中 的一种或一种以上。
[0020] 优选的，所述的有机溶剂选自二甲基甲酰胺、乙二醇、丙二醇、丙二醇甲醚、丙二 醇乙醚、二丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚甲苯、乳酸乙酯、戊酸乙酯、异佛尔酮、尼龙酸二甲酯 (DBE)、松油醇、二乙二醇乙醚或乙酸二甘醇一乙基醚酯中的一种或一种以上。
[0021] 所述的颜料选自有机色粉、有机染料、无机色粉、无机填料、水性染料、油性染料或 水油通用型染料中的一种或一种以上。
[0022] 所述的固化剂选自拜耳Desmodur 3390BA/SN、拜耳Desmodur N3300、拜耳 Bayhydur XP2451、拜耳 Bayhydur 2570、拜耳 Desmodur RC、日本旭化成 NPU 固化剂 CORONATE HXR、日本旭化成NPU固化剂CORONATE HX、日本旭化成NPU固化剂CORONATE HK、 日本旭化成NPU固化剂CORONATE 2604、日本旭化成固化剂MF-K60X、日本旭化成固化剂 MF-B60X、德固赛 BI1358A、日本富士 Fujicure FXR1081、或日本富士 FujicureFXR 1020 中 的一种或一种以上。
[0023] 优选的，所述的固化剂选自拜耳Desmodur 3390BA/SN、日本旭化成固化剂 MF-B60X、德固赛 BI1358A、日本富士 Fujicure FXR1081、或 FujicureFXR 1020 中的一种或 一种以上。
[0024] (1)首先将KT30份树脂加入到2(T47. 5份有机溶剂中，溶解，用分散机搅拌均匀 后，加入0. 01~2份表面助剂得到膏状液体A ; (2) 将0. 5飞份纳米银分散于20~47. 5份有机溶剂中，得到纳米银分散液B ; (3) 取部分膏状液体A与0.0 f 10份颜料相混合，分散机搅拌均匀后，用三辊机研磨 6-10遍，得到分散均匀的颜料膏C; (4) 将膏状液体A、纳米银分散液B以及颜料膏C混合后，再加入0. 01飞份固化剂、 0.01~2份分散剂、0? 01~2份防沉剂、0? 01~2份流平剂、0? 1~2份纳米助剂、0. 5~2份增稠 剂，混合均匀，强力搅拌分散，得到纳米导电银浆。