[发明专利]一种银包覆铜粉的制备方法

说明书

本发明提供一种银包覆铜粉的制备方法，包括：在铜粉悬浮液与银盐溶液的反应体系中加入整平剂，所述整平剂包含1,4‑丁炔二醇。本发明提供的银包覆铜粉的制备方法，利用铜粉进行原位还原硝酸银，由于体系中有1,4‑丁炔二醇，再与分散剂和络合剂发生协同作用，加上控制加料速度等因素，制备得到的银包覆铜粉对铜粉的形貌继承性好，镀层致密均匀、化学性质稳定、抗氧化性好；所述方法全程未使用氨水且母液可循环，另外也没有使用甲醛之类的还原剂，对人体健康，对环境友好。

技术领域

本发明涉及功能材料的制备领域，尤其涉及一种银包覆铜粉的制备方法。

背景技术

制备优良导电填料是导电胶、导电涂料、导电浆料及电池屏蔽涂料发展的关键所在。当前导电填料多以金、银、铜等金属粉末为主。金粉具有最好的性能，然而高价格限制其在市场上的应用。银粉以其优良的物理化学性能和合理的价格曾在这个领域备受关注，但银在高温高湿环境下易产生“迁移”，不适合直接应用。铜粉价格最低，但抗氧化能力弱使其只能占据小部分市场。制备银包覆铜粉，可以结合银粉和铜粉的优点。因此，银包覆铜粉在催化剂、抗菌材料、电子工业等领域具有很好的应用前景。

目前，化学镀法被认为是制备银包覆铜粉的最适合的方法之一，主要分为原位还原和化学还原两种。CN104830247A公开了一种采用化学镀法制备片状/枝状镀银铜粉的方法，将用氨水调节好pH的化学镀液(包括还原剂甲醛、硝酸银、络合剂EDTA、稳定剂联吡啶、起泡剂聚乙二醇)加入到扩散型铜合金(银-锌-铝-铜)中进行超声波化学镀反应，洗涤干燥后于氢气、氮气混合气氛中高温煅烧得到片状或枝状的银包覆铜粉，该复合粉表面银的包覆率可达90％，但其中还有金属锌、铝残留在在复合粉中，进而影响复合粉的性能及其使用。另外铜粉在加入银粉、锌-铝合金粉进行预合金化时，需经高能球磨24h，能耗高、银用量大，成本高。CN105903980A公开了一种银包铜粉末及其制备方法，采用的是原位还原法制备工艺，该工艺先在50～80℃下，用还原剂还原铜氨溶液，得到的铜粉于柠檬酸钠中制备成铜纳米悬浮液，将硝酸银溶液缓慢滴至铜纳米悬浮液中，反应制成银包覆铜悬浮液，洗涤干燥后得银包覆铜粉。此工艺涉及氨水，制备初始铜粉时需用浓氨水来氨化，环境较差。CN105618785A公开了一种铜/银核壳结构纳米线的制备方法，即在铜纳米线上镀银，具体方法为在65～70℃下利用水合肼还原乙二胺、氢氧化钠、硝酸铜混合溶液得到铜纳米线，在硫脲存在下原位还原硝酸银得到铜/银核壳结构纳米线，所得产品需储存于酒精中，其抗氧化性能一般。此方法反应时间长，耗能大，不适合批量生产。CN102133636A公开了一种抗迁移片状银包铜粉的制备方法，将硝酸银和片状铜粉配成混合液，在40～65℃下先后加入两种还原剂，得到银包覆铜粉，该方法工艺流程长、且所制银包覆铜粉的镀层分布不均，不够致密光滑。而且现有技术中基本都使用了还原剂甲醛，但甲醛具有刺激性和致癌性，危害健康和环境。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种银包覆铜粉的制备方法，所述方法利用铜粉进行原位还原硝酸银，由于体系中含有1,4-丁炔二醇，制备得到镀层致密均匀、性质稳定的银包覆铜粉。

本发明提供一种银包覆铜粉的制备方法，包括：在铜粉悬浮液与银盐溶液的反应体系中加入整平剂，所述整平剂包含1,4-丁炔二醇，所述反应体系中还包括分散剂和络合剂，所述分散剂为柠檬酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种，所述络合剂为乙二胺四乙酸、硫脲、柠檬酸中的一种或多种；所述铜粉、所述分散剂、所述整平剂和所述络合剂的质量比为1:(0.01～0.02):(0.02～0.04):(0.28～2)。

上述技术方案中，由于在反应体系中加入了整平剂，且整平剂包含1,4-丁炔二醇，铜粉、分散剂、整平剂和络合剂质量比控制在上述范围内，所以得到的银包覆铜粉镀层致密均匀、性质稳定、抗氧化性好，且整个反应条件温和，未使用甲醛等刺激或致癌性物质，绿色环保。如果络合剂量过多会引起Ag的生长速率过慢，先沉积在铜粉表面的银与铜生成微电池，从而增加Ag在点缀镀层部位沉积的几率，使沉积的Ag更加不均匀，导致基体铜粉表面侵蚀，产品表面不均匀。