本发明涉及一种车用玻璃除雾线导电浆料，尤其涉及一种纳米银掺杂石墨烯的车用玻璃除雾线导电浆料及制备方法。
背景技术：
电子浆料是一种高技术的电子功能材料，主要用于制造厚膜集成电路、太阳能电池电极、汽车后挡玻璃等。电子浆料由导电相、玻璃粉和有机载体组成。导电相可以选用金、银、铂、钯等导电导热性能良好的金属粉。因为银粉具有良好的导热导电性能，且对于其它贵金属粉末来说价格便宜，所以被广泛用作导电浆料的导电相。
汽车后挡玻璃上的加热线用于除霜雾，已成为汽车必不可少的装置之一。汽车玻璃的加热线作用在于通电后可以发热用以消除玻璃表面的霜雾，带有加热导线的汽车玻璃应用非常广泛，它几乎应用于所有的轿车玻璃的后挡风，在客车玻璃领域，多用于司机窗除雾。此种加热导线它是通过丝网印刷的方式将专用的导电银浆，印刷到玻璃的表面，玻璃经钢化后，导电银浆烧结到玻璃表面，由于其具有一定的电阻，通电后可以发热。但是目前导电银浆的导电性能并不理想，导致电发热效果较差。为了获得低电阻的导电银浆，浆料中都会使用大量银粉，纳米的银粉会使颗粒间界面增加，且粒径越小银粉越容易发生团聚，进而降低导电率。导电银浆中银粉的分散均匀性对导电银浆的导电性有很大的影响。所以，为了提高导电银浆的导电性，现有技术一直寻求能有效提高银粉分散均匀性的方法。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题，在于提供一种纳米银掺杂石墨烯的车用玻璃除雾线导电浆料及制备方法。能够克服现有技术关于纳米银团聚的问题，可显着提高浆料的导电性能。
本发明是这样实现的：
本发明首先提供了一种纳米银掺杂石墨烯的车用玻璃除雾线导电浆料，按质量百分比由以下组分组成：石墨烯10～30％、纳米银50～70％、有机载体8％-15％、玻璃粉5％-15％、电阻调节剂1％-7％，上述各组分质量百分比总和为100％。
进一步地，所述电阻调节剂为粉料，其粒径为100um-500um，选自pd、pt、ruo2、b2ru2o7、sno2。
进一步地，所述有机载体的粘度为50dpa·s-300dpa·s。所述有机载体用于分散超微细粉形成膏状组合物，通常由溶剂、起增稠作用的高分子聚合物和助剂组成。
更进一步地，所述有机载体，按质量百分比由以下组分组成：溶剂混合液90％-95％、流平剂2％-4％、触变剂2％-3％、消泡剂1％-3％，上述各组分质量百分比总和为100％；
所述溶剂混合液，按质量百分比由以下组分组成：有机溶剂60％-80％、高分子聚合物15％-35％、稳定剂15％-35％，上述各组分质量百分比总和为100％。
所述有机载体使导电浆料具有适宜的粘度、挥发性和流平性，浆料的流平性优异，膜层光滑无孔洞。
其中，所述有机溶剂选自去离子水、丙二醇、异丙醇、二甘醇、三甘醇、二甘醇甲醚、松油醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、n-甲基吡咯烷酮、n-n二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、一缩二乙二醇、乙二醇、丙三醇、氮甲基吡、邻苯二甲酸二丁酯、聚苯磺酸钠、聚酰亚胺。
其中，所述高分子聚合物选自聚乙二醇、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯磺酸钠、聚酰亚胺、低分子聚酰胺树脂、丙烯酸改性醇酸树脂、苯乙烯改性醇酸树脂、脲醛树脂。
其中，所述稳定剂选自聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇、单乙醇胺、二乙醇胺、乳酸、柠檬酸、苹果酸、葡萄糖、甘氨酸、三乙醇胺、直链烷基醚、己胺、辛胺和2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
进一步地，所述玻璃粉选用bi-si-b-zn、bi-si-al-mg-zn、p-zn-sn或b-zn-v体系。
进一步地，所述纳米银的粒径为50nm-300nm。
本发明还提供了一种所述的纳米银掺杂石墨烯的车用玻璃除雾线导电浆料的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1)、将石墨烯、纳米银与电阻调节剂混合均匀，干燥，去除水分；然后放入研磨装置中反复研磨，加入玻璃粉，继续研磨处理，得到复合粉末；
步骤2)、在所述复合粉末中加入有机载体，搅拌均匀，混合物进行超声处理，得到复合分散物；
步骤3)、将所述复合分散物加热至35～40℃，搅拌分散均匀，得到纳米银掺杂石墨烯的车用玻璃除雾线导电浆料。
进一步地，步骤1)中所述复合粉末的细度为200nm-50um。
进一步地，步骤2)所述超声处理的条件为：超声频率为5～20khz,最大输出功率为2000w，超声波处理时间为30-50min。
本发明采用纳米银粉掺杂石墨烯的复合导电浆料，实现了纳米银粉的良好分散性和导电浆料的良好粘结性，并且能降低银浆的方阻且方阻可调，降低成本。该导电浆料结合力强、安全无毒、拥有良好的耦合协同作用，可提高光泽度、增加透光性、增加比表面积且提高结构稳定性。本发明具有适用范围宽、粉末利用率高、成本低廉、工艺简单、控制简便、复合导电浆料的纳米粉末均匀、表面光滑平坦等优点，能够提高复合导电浆料的质量，还适用于形状复杂、技术要求高的除雾玻璃工程领域，从而延长了除雾玻璃的使用寿。
本发明具有如下优点：本发明有助于提高粉体间的致密度，减少烧结后膜层的孔洞，增加了银粉之间的导电通路，从而大大减小膜层的方阻，提高银浆综合性能。本发明提供的一种纳米银掺杂石墨烯的车用玻璃除雾线导电浆料，能够有效降低成本，使纳米银不易于团聚，显着提高导电性能。本发明提供的制备方法，使纳米银均匀分散，得到电学性能优良、稳定性好、成本降低的导电浆料。本发明的导电浆料结合力强、安全无毒、透光性好、比表面积高且结构稳定，拥有良好的耦合协同作用。该导电浆料能降低银浆的方阻且实现方阻可调。
具体地，本发明具备以下优点：
1、使用纳米银粉作为主体导电填料，价格便宜，堆积密度高，电子传导效率高；
2、纳米银粉掺杂石墨烯，使石墨烯在银胶体内形成类网络结构，使各填料之间连接更加紧密，从而使纳米银不易于团聚，另外通过超声波振动，使纳米银粉的分散更加均匀，可获得均匀、致密、清晰平整和易于烧结的导电膜；
4、采用纳米银掺杂石墨烯，降低浆料成本，扩大膜电阻的方阻范围，显着提高浆料的导电性能和机械性能，有效改善导电胶固化后易开裂、韧性不足等缺点。
5、采用纳米银掺杂电阻调节剂，方阻低且可调，方阻值小于5mω/□，可在3-40mω/□自由调节。
具体实施方式
为了使得本领域的技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，下面结合实施例。
实施例1
制备车用玻璃除雾线导电浆料，其按质量百分比由以下组分组成：ag65wt％,pd3wt％,ruo23wt％，石墨烯6wt％，玻璃粉料10wt％，有机载体13wt％。所述导电浆料的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1)、将石墨烯、纳米银与电阻调节剂混合均匀，干燥，去除水分；然后放入研磨装置中反复研磨，加入玻璃粉，继续研磨至细度为10um-50um，得到复合粉末；
步骤2)、在所述复合粉末中加入有机载体，搅拌均匀，混合物进行超声处理，得到复合分散物；所述超声处理的条件为：超声频率为5～20khz,最大输出功率为2000w，超声波处理时间为30-50min。
步骤3)、将所述复合分散物加热至35～40℃，搅拌分散均匀，得到纳米银掺杂石墨烯的车用玻璃除雾线导电浆料。
实施例2
与实施例1不同的是，制备车用玻璃除雾线导电浆料，其按质量百分比由以下组分组成：ag60wt％,pd5wt％,ruo25wt％，石墨烯10wt％，玻璃粉料10wt％，有机载体10wt％。
实施例3
与实施例1不同的是，制备车用玻璃除雾线导电浆料，其按质量百分比由以下组分组成：ag50wt％,pd7wt％,ruo27wt％，石墨烯16wt％，玻璃粉料10wt％，有机载体10wt％。
实施例4
与实施例1不同的是，制备车用玻璃除雾线导电浆料，其按质量百分比由以下组分组成：ag70wt％,pd1wt％,ruo21wt％，石墨烯20wt％，玻璃粉料10wt％，有机载体10wt％。
实施例5
与实施例1不同的是，制备车用玻璃除雾线导电浆料，其按质量百分比由以下组分组成：ag50wt％,pd1wt％,ruo21wt％，石墨烯28wt％，玻璃粉料10wt％，有机载体10wt％。
为了验证本发明制备方法制得的车用玻璃除雾线导电浆料的性能，对上述各实施例中的导电浆料进行导电性能和机械性能测试，并与不含石墨烯浆料以及不含电阻调节剂浆料进行了对比。
表1本发明车用玻璃除雾线导电浆料与不含石墨烯浆料进行对比
表2本发明车用玻璃除雾线导电浆料与不含电阻调节剂的浆料进行对比
如表1所示，石墨烯在银胶体内形成类网络结构，使各填料之间连接更加紧密，提高了胶体的导电性能和机械性能，有效改善导电胶固化后易开裂、韧性不足等缺点。如表2所示，添加电阻调节剂能降低浆料的方阻且实现方阻可调。可知，本发明有助于提高粉体间的致密度，减少烧结后膜层的孔洞，增加了银粉之间的导电通路，从而大大减小膜层的方阻，提高银浆综合性能。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。