一種納米銀導電油墨及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于3D打印感應單元的納米導電油墨及其制備方法，屬于3D打印油墨領域。
【背景技術】
[0002]隨著印刷技術的發展，3D打印會越來越多用于工業生產，最新的3D打印技術將印刷技術和電子技術有機地融合，是3D打印技術發展的重大突破。3D電子印制技術是通過印刷技術把油墨印制在各種基體，特別是柔性基體上制作各種電子線路或裝置，使其具有諸如導電、電磁屏蔽、光電轉換等功能的新型技術，相比此前常用的光刻蝕減成法技術，對電子廠商的經濟面上和產業結構產生了重大的影響，而導電油墨則正是印刷電子材料的核心組成部分。
[0003]一種用于觸控領域的感應單元，其感應原理為:沿X軸、Y軸方向繞制成盤錯交織的經緯線網的導電體網格所組成，其導電體網格大多采用絲網印刷技術將導電油墨進行燒結處理形成。現有的用于絲網印刷的導電油墨，由于粒徑較大，對燒結溫度要求較高，通常無法在透明PET/PC薄膜襯底上進行燒結處理；即使選用一些昂貴的納米銀漿，在滿足燒結條件的情況下，金屬粒子燒結形成的導線也易于折斷，尤其繞曲產生銳角時，導線斷裂的幾率幾乎是100%。
【發明內容】
[0004]鑒于上述現有技術的問題，本發明的目的是提出一種用于3D打印感應單元的納米導電油墨及其制備方法，通過對導電油墨配比的研究，在導電油墨的中摻入適當比例的石墨烯，在惰性氣體環境中燒結，實現制備單根長度超過10m的超細導線，具備抗拉伸、高繞曲能力，滿足對大尺寸觸控感應單元的應用。
[0005]本發明的目的將通過以下技術方案得以實現:
[0006]一種納米銀導電油墨包括79.3% -82.7%的納米銀，酚醛樹脂3% _7%，二乙二醇丁醚醋酸酯10%-13%，石墨烯0.001%-0.02%，穩定劑1%-1.8% ；
[0007]進一步的,所述的納米銀是納米銀粉末,其中納米銀顆粒的粒度為2_40nm ;
[0008]進一步的，所述石墨烯是一種sp2雜化碳原子組成的六角型呈蜂窩狀的二維納米粉末狀材料，具有高達97.5%的投射率，方塊電阻仍可達到125 Ω / □;
[0009]進一步的，所述的穩定劑包括表面活性劑、分散劑、防氧劑及流平劑。，其中所述的表面活性劑占穩定劑總量的0.1%?0.6%，分散劑占穩定劑總量的0.05%?0.4%，防氧劑占穩定劑總量的0.4%?0.8%，流平劑占穩定劑總量的0.07%?0.5% ;
[0010]更進一步的，所述的納米銀導電油墨電導率大于0.85mS/cm，表面張力約為19mN/m ?50mN/m，粘度為 1.2 ?2.7cP。
[0011]一種納米銀導電油墨的制備方法，其特征在于:主要包括以下幾個步驟:
[0012]首先將表面活性劑、分散劑、防氧劑及流平劑按比例制成穩定劑；
[0013]其次將穩定劑及配重好的酚醛樹脂溶解于配重好的二乙二醇丁醚醋酸酯溶液里；
[0014]再次將配重好的納米銀粉末均勻放入前一步驟配好的溶液中；
[0015]最后將上一步驟配好的油墨先用超聲波打散聚合在一起的粉末團，然后放在高速混合機內攪拌均勻，將石墨烯粉末隨惰性氣體流量充入該混合均勻的導電油墨內，制備成最終的納米銀導電油墨，放置于15-27°的密閉容器內儲存；
[0016]進一步的，所述的惰性氣體流量范圍在:0.1-0.81/min。
[0017]本發明的突出效果為:本發明的一種納米銀導電油墨及其制備方法，納米銀導電油墨具有高導電性和高透光性，非常適用于3D打印感應單元的導電體網格，實現制備單根長度超過10m的超細導線，具備抗拉伸、高繞曲能力，滿足對大尺寸觸控感應單元的應用。
【具體實施方式】
[0018]以下結合最佳具體實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步的詳述，以使本發明技術方案更易于理解、掌握。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
[0019]最佳實施方式，首先將0.5份的表面活性劑、0.3份的分散劑、0.6份的防氧劑及0.1份的流平劑按比例制成穩定劑；
[0020]其次將1.5份的穩定劑及6份的酚醛樹脂溶解于12份的二乙二醇丁醚醋酸酯溶液里；
[0021]再次將80.485份的納米銀粉末均勻放入前一步驟配好的溶液中；
[0022]最后將上一步驟配好的油墨先用超聲波打散聚合在一起的粉末團，最后放在聞速混合機內攪拌均勻，將0.015份的石墨烯粉末隨惰性氣體流量充入該混合均勻的導電油墨內，所述的惰性氣體流量范圍在:0.1-0.81/min;制備成最終的納米銀導電油墨，放置于15-27°的密閉容器內儲存。
[0023]經測試，其中導電納米油墨的表面張力為37mN/m，粘度為1.9cP，是3D打印油墨的最佳狀態。
【主權項】
1.一種納米銀導電油墨，其特征在于:納米銀導電油墨包括79.3% -82.7%的納米銀，石墨烯0.001%-0.02%，酚醛樹脂3% _7%，二乙二醇丁醚醋酸酯10%-13%，穩定劑1%_1.8%。2.根據權利要求項I所述的一種納米銀導電油墨，其特征在于:所述的納米銀是納米銀粉末，其中納米銀顆粒的粒度為2-40nm。3.—種納米銀導電油墨，其特征在于:所述石墨烯是一種sp2雜化碳原子組成的六角型呈蜂窩狀的二維納米粉末狀材料。4.根據權利要求項I所述的一種納米銀導電油墨，其特征在于:所述的穩定劑包括表面活性劑、分散劑、防氧劑及流平劑，其中所述的表面活性劑占穩定劑總量的0.1%?0.6%,分散劑占穩定劑總量的0.05%?0.4%，防氧劑占穩定劑總量的0.4%?0.8%，流平劑占穩定劑總量的0.07%?0.5%。5.根據權利要求項I所述的一種納米銀導電油墨，其特征在于:所述的納米銀導電油墨電導率大于0.85mS/cm,表面張力約為19mN/m?50mN/m,粘度為1.2?2.7cP。6.一種納米銀導電油墨的制備方法，其特征在于:主要包括以下幾個步驟: 首先，將表面活性劑、分散劑、防氧劑及流平劑按比例制成穩定劑； 其次，將穩定劑及配重好的酚醛樹脂溶解于配重好的二乙二醇丁醚醋酸酯溶液里； 再次，將配重好的納米銀粉末均勻放入前一步驟配好的溶液中； 最后，將上一步驟配好的油墨先用超聲波打散聚合在一起的粉末團，然后放在高速混合機內攪拌均勻，將石墨烯粉末隨惰性氣體流量充入該混合均勻的導電油墨內，制備成最終的納米銀導電油墨，放置于15-27°的密閉容器內儲存。7.根據權利要求項6所述的一種納米銀導電油墨的制備方法，其特征在于:所述的惰性氣體流量范圍在:0.1-0.81/min。
【專利摘要】本發明揭示了一種納米銀導電油墨及其制備方法，納米銀導電油墨包括79.3％-82.7%的納米銀，石墨烯0.001%-0.02%，酚醛樹脂3％-7％，二乙二醇丁醚醋酸酯10%-13%，穩定劑1%-1.8%；納米銀顆粒的粒度為2-40nm；穩定劑包括表面活性劑、分散劑、防氧劑及流平劑。本發明的一種納米銀導電油墨一種納米銀導電油墨及其制備方法，納米銀導電油墨具有高導電性和高透光性，非常適用于3D打印感應單元的導電體網格，實現制備單根長度超過100m的超細導線，具備抗拉伸、高繞曲能力，滿足對大尺寸觸控感應單元的應用。
【IPC分類】C09D11/52
【公開號】CN104893428
【申請號】CN201410075506
【發明人】劉澤江
【申請人】蘇州泛普納米科技有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2014年3月4日