[发明专利]一种金属导电油墨及其制备方法

说明书

本发明公开了一种金属导电油墨及其制备方法，属于油墨制备技术领域，包括：质量份数为20～50%的金属纳米导电颗粒、20～30%的粘结料、20～40%的溶剂和10～15%的颜料；所述导电填料包括银包纳米粒子，所述银包纳米粒子包括银包铜纳米粒子和银包二氧化硅纳米粉体；所述制备方法包括：制备第一分散混合物；制备第二分散混合物；备第三分散混合物和混合研磨。本发明一方面通过金属纳米导电颗粒的选择设计以及混合溶剂的选择，能够防止纳米导电粒子的团聚；另一方面通过将金属纳米导电粒子逐步分散混合的制备方法，提高其在整个油墨物料中的分散性能，使得导电油墨具有有益的导电性能。

技术领域

本发明涉及油墨领域，特别是涉及一种金属导电油墨及其制备方法。

背景技术

随着现代印刷电子行业的日新月异，导电油墨作为其中重要的印刷材料广泛应用于电子标签、有机显示器、晶体管阵列、光伏电池、柔性电子器件等领域。伴随着导电油墨开发技术的提高，其市场应用范围也在不断拓展。在电子标签和晶体硅太阳能电池领域，导电油墨可通过直接印刷工艺在绝缘基材上形成导电线路，工艺简单、材料成本低廉、环境污染少。目前，薄膜开关和电子标签市场是比较成熟的导电油墨应用市场。

在导电油墨领域，金属银系导电油墨目前的市场占有率最高，且纳米金属导电油墨由于兼具纳米材料的特性，在行业内的应用越来越广泛。但由于纳米材料容易团聚，其中的纳米铜粉还容易被氧化，稳定性差，从而导致导电油墨的稳定性和导电性能不佳。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种金属导电油墨及其制备方法，能够解决现有金属导电油墨存在的易氧化、易团聚、稳定性差的特点。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种金属导电油墨，包括：质量份数为20～50%的金属纳米导电颗粒、20～30%的粘结料、20～40%的溶剂和10～15%的颜料；

其中，所述导电填料包括银包纳米粒子，所述银包纳米粒子包括银包铜纳米粒子和银包二氧化硅纳米粉体。

在本发明一个较佳实施例中，所述导电填料还包括纳米锌粉、纳米镍粉和纳米锡粉。

在本发明一个较佳实施例中，所述银包纳米粒子、纳米锌粉、纳米镍粉和纳米锡粉的重量比为3：1：1：1～6：1：1：1：1。

在本发明一个较佳实施例中，所述粘结料包括环氧树脂、聚氨酯改性环氧树和水性丙烯酸改性环氧树脂的混合物。

在本发明一个较佳实施例中，所述环氧树脂、聚氨酯改性环氧树和水性丙烯酸改性环氧树脂混合质量比为1：1：1～0.5：2：1。

在本发明一个较佳实施例中，所述溶剂包括去离子水、乙醇和乙二醇的混合物。

在本发明一个较佳实施例中，所述去离子水、乙醇和乙二醇的混合体积比为4：1：6～4：2：5。

在本发明一个较佳实施例中，所述金属导电油墨还包括功能助剂，所述功能助剂包括抗氧化剂、润滑剂、消泡剂和分散剂。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种金属导电油墨的制备方法，包括如下步骤：

（1）制备第一分散混合物：将配方量的导电填料、溶剂和一半配方量的功能助剂混合，先初步搅拌混合，再磁力搅拌混合至均匀；

（2）制备第二分散混合物：将配方量的颜料加入到步骤（1）中制备的第一分散混合物中，磁力搅拌混合物至均匀；

（3）制备第三分散混合物：将配方量的粘结料和剩余配方量的功能助剂混合，先初步搅拌混合物，再磁力搅拌混合至均匀；

（4）混合研磨：将步骤（2）和（3）中得到的第二分散混合物和第三分散混合物混合，先磁力搅拌，再超声分散，然后经三辊研磨处理，得到所述金属导电油墨。