[发明专利]一种丝网印刷用的分形结构银微粒导电油墨及其制备方法

说明书

本发明涉及一种丝网印刷用的分形结构银微粒导电油墨及其制备方法，按重量份数计，原料包括：分形结构银微粒2份～6份，羟丙基甲基纤维素10份～45份，氟表面活性剂0.002份～1份，消泡剂0.01份～1份，异丙醇1份～10份和水20份～50份。本发明分形结构银微粒导电油墨具有成膜速度快，成膜性好，及优异的导电性能的优点，利用该导电油墨制得的导电纸方阻为0.0818～0.6Ω。

技术领域

本发明属于印刷油墨技术领域，涉及一种丝网印刷用的分形结构银微粒导电油墨及其制备方法。

背景技术

近年来，印刷电子技术的基础研究和应用研究均得到了大量研究人员的关注。传统电子器件制备方法主要为光刻法、真空蒸镀和化学镀等，制备过程相对复杂，所需仪器价格相对昂贵，难以实现大面积电子器件的制备。相较于传统电子器件制备方法，印刷电子技术具有快速、低成本和环境友好等优势。

印刷电子的关键技术之一是需要制备环保低成本的新型导电油墨。导电油墨一般分为两类，一类是用于喷墨印刷的导电墨水，另一类则是用于丝网印刷的导电聚合物复合材料。与喷墨印刷相比，丝网印刷的优势在于不需要昂贵的喷墨设备，成本低廉且操作简单。导电墨水通常是由导电组分、溶剂与多种添加剂组成的多组分系统，其中导电组分主要有三类：金属纳米材料、碳材料和导电聚合物。导电聚合物复合材料则通常由聚合物基质和导电填料组成。

虽然聚合物基质一般为电绝缘性，但通过将诸如金属纳米线、碳纳米管、石墨烯等导电填料加入到聚合物基质中，导电填料相互连接形成导电路径能使其从绝缘体转变成为导体。这些导电路径能够通过两种不同的机制实现：导电填料之间的机械接触和电子隧道效应——导电材料不接触但足够接近以使得电子能够通过聚合物基质。尽管增加导电填料在复合材料中的质量分数能够获得更高的导电性，但也会降低复合材料的机械性能。同时导电填料加入的量越多，则成本也就越高，因此，用少量的导电填料在聚合物基质中形成导电网络是节约成本的关键。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种丝网印刷用的分形结构银微粒导电油墨及其制备方法，能够用少量的导电填料形成导电油墨，保证导电性。

为了达到上述目的，本发明油墨采用如下技术方案：

其特征在于：

按重量份数计，原料包括：

进一步地，分形结构银微粒的粒径为5～15μm。

进一步地，氟表面活性剂采用Zonyl FC-300氟表面活性剂，消泡剂型号为巴斯夫MO-2170。

进一步地，分形结构银微粒是三维枝晶结构。

本发明制备方法的技术方案是：包括以下步骤：

(1)先将羟丙基甲基纤维素加入18～48份水中混合均匀得到羟丙基甲基纤维素的水溶液；

(2)将氟表面活性剂和消泡剂加入2～3份水中混合均匀，再依次加入羟丙基甲基纤维素的水溶液、分形结构银微粒和异丙醇，制得丝网印刷用的分形结构银微粒导电油墨。

进一步地，步骤(1)中是在400～600rpm的搅拌速度下搅拌混合均匀。

进一步地，分形结构银微粒的制备步骤具体包括：将硝酸银溶液与羟胺溶液按相同流速混合均匀，分离沉淀物并清洗烘干得到分形结构银微粒；其中，硝酸银和羟胺的摩尔比为0.06:0.24。

进一步地，硝酸银溶液与羟胺溶液的流速均为4～8ml/min。

与现有技术相比，本发明油墨具有以下有益的技术效果：