[发明专利]一种醇基银纳米线导电墨水

说明书

技术领域

本发明属于导电墨水领域，具体涉及一种醇基银纳米线导电墨水。

背景技术

银纳米线作为目前最有可能实现商业化柔性导电薄膜的材料，其研究备受关注。银纳米线作为金属纳米材料，其不溶于各种溶剂。因而，要使其可使用成本较低的喷涂、滚涂、刮涂等加工方式，必须添加各种助剂制备银纳米线稳定分散、涂覆性能优异的银导电墨水。墨水性能决定加工出来的银导电薄膜的性能，而助剂的选择则决定了墨水的性能。因此，为得到最优助剂，人们尝试用各种不同助剂配制了不同性能的墨水。

在一些专利如CN103008679A中，制备出的银线被直接分散在醇类溶剂中而成银导电墨水。这种墨水虽然简单，但缺乏各种助剂的帮助使这类墨水的涂覆性能较差。为解决这个问题，人们引入粘结剂、分散剂、表面活性剂、流平剂、保湿剂、增稠剂、固化剂等多种助剂以改善墨水性能，如专利CN104650653A、CN103627255A和CN104464880A。但目前银墨水专利使用的基本都是各种高分子助剂。这些高分子助剂高的分解温度以及较差的溶解性使墨水涂覆干燥后其很难被除去。这会极大降低薄膜的导电性和透光率，甚至导致薄膜完全不可用。解决这种情况的根本方法是：寻找能简单处理即可除去的助剂。但可惜的是，目前这方面工作还非常稀少。

因此，寻找简单处理即可除去的各种助剂并用这些助剂配制优异的导电墨水成为导电墨水行业亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种醇基银纳米线导电墨水，解决目前醇基墨水由于缺乏各种助剂而涂覆性能不好以及涂覆后助剂较难除去的问题。本发明开发的银线墨水在各种衬底上均有良好表现并且其使用的各种助剂均能通过简单的热处理除去，因而其导电薄膜的性能优异，能在电子信息领域大量应用。该墨水具体的配方如下：

银纳米线，0.2-1.5％；

氯醋二元共聚树脂，0.2-3％；

氟碳表面活性剂，0.005-0.05％；

小分子分散剂，0.1-2％；

小分子流平剂，1-3％；

小分子保湿剂，2-5％；

小分子消泡剂，1-2％；

有机醇类+酮类溶剂，83.45-95.495％。

本发明所用银纳米线的直径为30-50nm，长度在10-20μm；

本发明所用粘结剂为氯醋二元共聚树脂。该粘结剂的分解温度为120℃，能简单热处理即可除去；

本发明所用表面活性剂为Zonyl@FSO、Zonyl@FSP、Zonyl@FSA、Zonyl@8867L、Zonyl@8857A、Zonyl@FSN、Zonyl@FS、Zonyl@FSK、Zonyl@FSD、Zonyl@TBS、Capstone@FS等系列氟碳表面活性剂中的一种或几种的混合；

本发明所用小分子分散剂为乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇等高沸点液体分散剂；

本发明所用小分子流平剂为乙二醇二丁醚、异丙氧基乙醇、丙二醇甲醚、异佛尔酮、二丙酮醇、DBE等高沸点溶剂中的一种或几种的混合；

本发明所用小分子保湿剂为丙三醇、环己醇、乙二醇等高沸点醇类溶剂；

本发明所用小分子消泡剂为2-己基乙醇；

本发明所用醇类溶剂为甲醇、乙醇和异丙醇中的一种；酮类溶剂为丙酮、丁酮、环己酮、异佛尔酮等酮类溶剂；

本发明墨水的配制步骤为：本发明墨水的配制步骤为：将氯醋二元共聚树脂溶于酮类溶剂中配成10％的溶液。确定配方组成，计算每种物质所需的量。然后将除氯醋二元共聚树脂溶液外的其他成分混合均匀，搅拌20分钟。然后，将所需的氯醋二元共聚树脂溶液慢慢滴入搅拌的墨水中。继续搅拌30分钟后，用20μm孔径的滤膜过滤，得到最终的墨水；

本发明墨水在涂覆后，仅需120℃下真空干燥即可除去除含量极少的氟碳表面活性剂外的其余助剂，因而其形成的银导电网络的性能非常好；

本发明有如下优点：(1)墨水中含有多种不同作用的助剂，可将墨水性能调配至各种衬底涂覆所需的物理参数，因此，本发明的墨水在各种衬底上的涂覆效果很好，薄膜导电均匀，与衬底结合力好；(2)最重要的是，该墨水中除含量极少的氟碳表面活性剂外，其余助剂均能在低温下除去，因而其形成的薄膜的导电性和透光性等性能均较佳；(3)银线含量少、原料便宜、制备过程简单，因而墨水价格便宜。

附图说明

图1：本发明墨水涂覆后形成的银线网络；

具体实施例

实施例：