[发明专利]一种低成本可回收的导电浆料及其制备方法

说明书

本发明提出一种低成本可回收的导电浆料，按重量百分比计，包括45％～80％液态金属导电粘结剂、12％～50％导电性增强材料、1％～5％分散剂润湿剂、0.5％～2％偶联剂、0.5％～2％附着力促进剂；其中所述液态金属为熔点在300摄氏度以下的低熔点金属或合金、或是低熔点金属纳米颗粒与流体分散剂混合形成的导电纳米流体。本发明利用液态金属导电粘结剂替代替代不导电的高分子粘结剂和溶剂，在少量偶联剂和分散润湿剂协同作用下，少量添加导电增强填料均匀稳定的分散，形成具有高相容性和高分散稳定性的低成本导电浆料，体积电阻率达到3×10^‑5Ω·cm。

技术领域

本发明属于电子材料领域，具体涉及一种可回收的导电浆料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着电子信息技术的迅猛发展，电子设备不断向着微型化、智能化、环保和低成本的方向迈进，促使人们不断研究、开发并应用更为先进且经济的电子元器件制造技术。同时在新能源领域随着太阳能光伏产业的需求增加以及对光电转换效率要求的提高，高性能导电浆料是实现光伏太阳能扩大规模使用的关键材料之一。导电浆料作为一种具有特定功能的基础电子材料，在印制电路板、太阳能电池、RFID射频天线、触摸屏线路、柔性印刷电路等电子线路领域得到广泛应用，同时开发高性能低成本的导电浆料也引起了工业界和学术界的高度关注。传统的导电浆料一般由导电填料、高分子粘结剂、溶剂和其它助剂组成。其中导电填料是实现浆料功能的主要成分。高分子粘结剂并不导电，只是做为导电填料的载体，起到帮助导电填料连接和固定的作用。溶剂则是用来溶解粘结剂，并提供足够的流动性保证导电填料均匀分散，同时调节粘度，并保证导电浆料流动成膜。

目前，为了满足高端电子产品和太阳能电池板等对浆料的高导电性的要求，往往需要在高分子粘结剂中添加大量的金、银、铂等贵金属填料，往往添加量占总固含量的60-90％，高含量的导电微粒不仅大大提高了制备成本，同时降低了粘结剂的含量，导致固化性能和粘结强度下降，电子线路表面粗糙等问题。目前国内企业在高性能导电浆料开发的技术上还不是很成熟，绝大多数都依赖进口国外产品。此外，现有的导电浆料大量的使用了贵金属材料，这些材料一旦使用后难以实现回收再利用，即会造成环境污染又不利于资源的循环利用。

综合上述分析，针对现有导电浆料成本高且不可回收再利用的缺点，特提出本发明。

发明内容

针对本领域现有的低成本导电浆料导电性能不理想，高性能导电浆料成本过高的问题，以及现有导电浆料中无可避免的因使用溶剂而造成环境污染、使用安全性低、存在火灾和爆炸隐患、无法回收重复利用的缺陷，本发明旨在提供一种可回收、高导电的导电浆料；

本发明的另一目的是提出所述导电浆料的制备方法。

实现本发明上述目的的技术方案为：

一种低成本可回收的导电浆料，按重量百分比计，包括45％～80％液态金属导电粘结剂、12％～50％导电性增强材料、1％～5％分散剂润湿剂、0.5％～2％偶联剂、0.5％～2％附着力促进剂；

其中所述液态金属为熔点在300摄氏度以下的低熔点金属或合金、或是低熔点金属纳米颗粒与流体分散剂混合形成的导电纳米流体。

其中，所述液态金属为镓、铟、锡、锌、铋、铅、镉、汞、钠、钾、镁、铝、铁、钴、锰、钛、钒中的一种的单质或由多种形成的合金，所述合金中含有0～30％的非金属成分，所述非金属成分为硼、碳、硅中的一种或多种，

优选地，所述的液态金属为汞、镓、铟、锡中的一种的单质，或为镓铟合金、镓铟锡合金、镓锡合金、镓锌合金、镓铟锌合金、镓锡锌合金、镓铟锡锌合金、镓锡镉合金、镓铝合金、铋铟合金、铋锡合金、铋铟锡合金、铋铟锌合金、铋锡锌合金、锡铝合金、锡铅合金、锡铜合金、锡锌合金、锡银铜合金、铋铅锡合金中的一种。

更优选地，所述液态金属为镓、铟、锡、铋、铝、锌中的两种或三种金属形成的合金，每种金属质量占所述电磁屏蔽涂层材料质量的15～50％。