[发明专利]一种可图形化印刷的纳米金属导电油墨及其制备方法

说明书

本发明涉及导电油墨技术领域，尤其涉及一种可图形化印刷的纳米金属导电油墨及其制备方法；一种可图形化印刷的纳米金属导电油墨包括以下重量份数的组分：低熔点液态金属50‑92份、乙二醇50‑85份、丙烯酸树脂5‑8份、羧甲基纤维素1‑3份、抗氧化分散剂0.1‑0.2份、1‑羟基环己基苯基甲酮0.2‑0.6份、苯甲酰甲酸甲酯0.2‑0.3份、海藻酸钠0.1‑0.5份、二丁基羟基甲苯0.2‑0.5份、聚乙烯醇1‑4份、聚乙二醇0.1‑0.4份、高分子溶液100‑300份；本发明具有低弹性模量、柔性、可延展等特性，能够适用于柔性、薄膜的高分子包装材料上的图形化印刷。

技术领域：

本发明涉及导电油墨技术领域，尤其涉及一种可图形化印刷的纳米金属导电油墨及其制备方法。

背景技术：

导电油墨是构筑功能印刷电子元件的基础材料，是印刷电子的核心技术。当前，广泛采用以纳米银、石墨烯、碳纳米管等高弹性模量高导电颗粒作为导电介质制备导电油墨。然而，以金属类(铜、银等)和碳系(石墨烯、碳纳米管等)为导电介质制备导电油墨具有以下不足：高弹性模量、断裂伸长率低，不具备很好的可拉伸性。采用上述材料制备的导电油墨，印刷在柔性、薄膜的高分子包装材料中，由于导电油墨材料与高分子基体的弹性模量差异高达5-6数量级，在包装材料受外力发生压缩、拉伸共形变时易产生微裂纹，降低了电信号传输能力，进而影响器件的可靠性与使用寿命。因此，制备低弹性模量、柔性、可延展的导电油墨将能有效地保证印刷电子元件在压缩、拉伸过程中的可靠性。

发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术存在的不足而提供一种可图形化印刷的纳米金属导电油墨，具有低弹性模量、柔性、可延展等特性，能够适用于柔性、薄膜的高分子包装材料上的图形化印刷；本发明还提供了一种可图形化印刷的纳米金属导电油墨的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种可图形化印刷的纳米金属导电油墨，包括以下重量份数的组分：低熔点液态金属50-92份、乙二醇50-85份、丙烯酸树脂5-8份、羧甲基纤维素 1-3份、抗氧化分散剂0.1-0.2份、1-羟基环己基苯基甲酮0.2-0.6份、苯甲酰甲酸甲酯0.2-0.3份、海藻酸钠0.1-0.5份、二丁基羟基甲苯 0.2-0.5份、聚乙烯醇1-4份、聚乙二醇0.1-0.4份、高分子溶液100-300 份。

对上述方案的进一步改进为，所述低熔点液态金属是以镓基为主要成分的镓基液态金属，镓基液态金属包括以下重量份数的组分：金属镓65-85份、金属铟0-20份、金属锡0-13份。

对上述方案的进一步改进为，所述抗氧化分散剂包括以下重量份数的组分：苯并三唑2-6份、乙醇6-12份、聚乙烯吡咯烷酮1-3 份。

对上述方案的进一步改进为，所述高分子溶液的溶质为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚氧乙烯、聚丙烯酰胺聚氨酯、聚丙烯酸、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-乙醇酸共聚物、聚己内酯中的一种或多种组合；所述高分子溶液的溶剂为水、醇、丙酮、三氯甲烷、环己酮、二氯甲烷、四氢呋喃中的一种或多种组合。

一种可图形化印刷的纳米金属导电油墨的制备方法，包括以下步骤：

A1、将抗氧化分散剂加入高分子溶液中并搅拌，所述搅拌速度为110-120r/min，搅拌时间为2-5min，得到第一混合液；

B1、将低熔点液态金属加入所述第一混合液中并搅拌，所述搅拌速度为100-150r/min，搅拌时间为1-3min，得到第二混合液；

C1、通过物理方法将第二混合液中的低熔点液态金属粉碎为纳米级的纳米金属颗粒；

D1、对具有纳米级的纳米金属颗粒的第二混合液采用去离子水反复清洗后，离心分散，去除多余液相，烘干得到第一纳米金属颗粒；