一種超細導電線路用納米銀溶液及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明為一種用于印刷超細導電線路的納米銀溶液，被廣泛用于電子產(chǎn)品，例如電腦鍵盤，薄膜開關，觸摸屏，太陽能電池，電容電感等電子元器件上，可替代原有用銀粉制成銀漿絲印制作工藝的導電線路，可節(jié)省銀的用量即達到相當?shù)碾娦阅?，降低成本的同時不降質(zhì)量標準。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)在廣泛使用的電子漿料都是使用銀粉與有機溶劑和樹脂粘接料制成。銀粉作為導電介質(zhì)，有較大的用量才可以達到良好的導電性能，因為導電原理是由銀粉緊密的連接在一起產(chǎn)生導電作用，銀含量小則不可以達到所要求的導電效能，故成本就會較高，因而使用導電性更好，更低成本的產(chǎn)品替代銀粉就成為業(yè)界的研發(fā)方向了。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是使用納米銀溶液在較低溫度下可直接還原成單質(zhì)銀，形成線路導電性能優(yōu)越，使用量低，滿足電子工業(yè)發(fā)展要求。
[0004 ]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種超細導電線路用納米銀溶液，其特征是，包含以下各組分及其質(zhì)量百分比含量是: 硝酸銀溶液20-70%;
牛油脂肪胺溶液1-10%;
三乙醇胺溶液1-10%;
甲醛溶液10-30%;
水溶性丙烯酸樹脂分散體5-25%。
[0005]本發(fā)明另一目的是提供一種制備超細導電線路用納米銀溶液的方法，其特征是，包括如下步驟:首先對恒溫在5°C的硝酸銀溶液進行攪拌，同時加入牛油脂肪胺;再加入三乙醇胺作為稀釋液，使整個溶液的PH值達到7.2-7.9，再加入甲醛溶液，進行對銀的氧化還原反應，使得溶液呈半透明狀;最后，加入水性丙烯酸樹脂分散體，直至溶液呈透明液體，此時溶液為成品。
[0006 ]所述硝酸銀溶液的制備方法是:采用硝酸銀以10%的比例與去水離子水90%的質(zhì)量份比例混合后，放在恒溫5°C的容器或制冷保持5°C的溶液溫度下，使用槳式攪拌器攪拌轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/min，制得硝酸銀溶液。
[0007]所述牛油脂肪胺溶液的制備方法是:采用牛油脂肪胺100%有效成分的單品，按質(zhì)量百分比5%的牛油脂肪胺與95%的去離子熱水混合，同樣冷卻至5°C，制得牛油脂肪胺溶液。
[0008]所述三乙醇胺溶液的制備方法是:三乙醇胺99%有效成分的單品，取用40%質(zhì)量份的三乙醇胺與60%去離子水混合，置于5°C的低溫環(huán)境下保持2小時后，制得三乙醇胺溶液。
[0009]所述甲醛溶液的制備方法是:按質(zhì)量百分比8%甲醛與20%的去離子水混合后，置于5°C低溫下，制得甲醛溶液。
[0010]所述水溶性丙烯酸樹脂分散體的制備方法是:采用固體含量35%±1的水溶性丙烯酸樹脂單品，再按1份水溶性丙烯酸樹脂單品與4份去離子水的質(zhì)量份混合，得到丙烯酸樹脂分散體，再按照質(zhì)量百分比20%的丙烯酸樹脂分散體與80%去離子水混合攪拌分散成固體含量為7%的液體，再加入表面活性劑，作為基體保護，使丙烯酸樹脂分散體分散在水溶液里，制得水溶性丙烯酸樹脂分散體。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明的一種超細導電線路用納米銀溶液及其制備方法，是使用納米銀溶液在較低溫度下可直接還原成單質(zhì)銀，形成線路導電性能優(yōu)越，使用量低，滿足電子工業(yè)發(fā)展要求。
【具體實施方式】
[0012]下面結合實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0013]—種超細導電線路用納米銀溶液，其特征是，包含以下各組分及其質(zhì)量百分比含量是:
硝酸銀溶液55%;
牛油脂肪胺溶液5.5%;
三乙醇胺溶液9.5%;
甲醛溶液25%;
水溶性丙烯酸樹脂分散體5%。
[0014]本發(fā)明另一目的是提供一種制備超細導電線路用納米銀溶液的方法，其特征是，包括如下步驟:首先對恒溫在5°C的硝酸銀溶液進行攪拌，同時緩慢加入牛油脂肪胺，使兩種液體混合均勻后;再加入三乙醇胺作為稀釋液，使整個溶液的PH值達到7.5(可以正負偏差0.2)，再緩慢加入甲醛溶液，進行對銀的氧化還原反應，使得一部分銀以納米級銀粒子形成懸浮物，使得溶液呈半透明狀納米銀溶液;最后，緩慢加入水性丙烯酸樹脂分散體，直至溶液呈透明液體，測算此時水性丙烯酸樹脂分散體的添加量，此時溶液為成品，即可用于涂布或印刷在電子產(chǎn)品上制造出導電線路，此時的納米銀經(jīng)過130°C、30min的烘烤溫度和時間后，已經(jīng)可以燒結呈緊密的銀線，細致地鋪展在電子產(chǎn)品上形成導電線路，水性丙烯酸樹脂分散體則作為粘結劑，將銀線和底材結合在一起，不影響銀的導電性能。
[0015]本發(fā)明中，在硝酸銀溶液中用牛油脂肪胺作為分散劑，而三乙醇胺作為還原劑。
[0016]所述硝酸銀溶液的制備方法是:采用硝酸銀以10%的比例與去水離子水90%的質(zhì)量份比例混合后，放在恒溫5°C的容器或制冷保持5°C的溶液溫度下，使用槳式攪拌器攪拌轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/min，制得硝酸銀溶液。
[0017]所述牛油脂肪胺溶液的制備方法是:采用牛油脂肪胺100%有效成分的單品(單品為阿克蘇諾貝爾表面活性劑公司的現(xiàn)有商品)，按質(zhì)量百分比5%的牛油脂肪胺與95%的去離子熱水(80°C)混合，同樣冷卻至5°C，制得牛油脂肪胺溶液。
[0018]所述三乙醇胺溶液的制備方法是:三乙醇胺99%有效成分的單品，分析純制品，取用40%質(zhì)量份的三乙醇胺與60%去離子水混合，置于5°C的低溫環(huán)境下保持2小時后，制得三乙醇胺溶液。
[0019]所述甲醛溶液的制備方法是:采用市售商品，按質(zhì)量百分比8%甲醛與20%的去離子水混合后，置于5°C低溫下，制得甲醛溶液。
[0020]所述水溶性丙烯酸樹脂分散體的制備方法是:采用固體含量35%±1的水溶性丙烯酸樹脂單品，按照質(zhì)量百分比20%的丙烯酸樹脂分散體與80%去離子水混合攪拌分散成固體含量(即丙烯酸樹脂含量)為7%的液體，再加入0.01%的杜邦Zonyl氟碳表面活性劑，作為基體保護，使丙烯酸樹脂分散體能夠更細致均勻地分散在水溶液里，制得水溶性丙烯酸樹脂分散體。
[0021]當銀溶液加入到水溶性丙烯酸樹脂分散體后能將銀納米粒子包裹在這個低表面張力的丙烯酸樹脂分散微球中，正是這些含有銀納米粒子的樹脂微球受熱后，既能與樹脂結合粘附在電子產(chǎn)品上，又能將銀納米粒子緊密地絡合在一起成為導電線條。
[0022]本發(fā)明的要點及效果原理:
此發(fā)明核心是，水性丙烯酸樹脂分散體的選擇，其中PH值及分散體的粒子粒徑大小是選擇的關鍵，本發(fā)明選擇水性丙烯酸樹脂分散體的PH值為7.8的市售商品，分散粒子粒徑為0.2微米。加入工藝的操作方法也是關鍵，使最后成品能成為透明液體，才能說明此時的銀為納米液體，對于最后加溫烘烤時才可以形成低溫燒結，將銀納米粒子燒結成整體鏈接的銀線，導電性能優(yōu)越。
[0023]本發(fā)明是利用充分的分散劑(牛油脂肪胺)及表面活性劑(氟碳表面活性劑)對硝酸銀溶液中的銀質(zhì)還原成銀粉時形成納米粒徑的銀粒子，選擇此種分散劑及表面活性劑是必須的關鍵技術。
【主權項】
1.一種超細導電線路用納米銀溶液，其特征是，包含以下各組分及其質(zhì)量百分比含量是: 硝酸銀溶液20-70%; 牛油脂肪胺溶液ι-ιο%; 三乙醇胺溶液1-10%; 甲醛溶液10-30%; 水溶性丙烯酸樹脂分散體5-25%。2.—種制備超細導電線路用納米銀溶液的方法，其特征是，包括如下步驟:首先對恒溫在5°C的硝酸銀溶液進行攪拌，同時加入牛油脂肪胺;再加入三乙醇胺作為稀釋液，使整個溶液的PH值達到7.2-7.9，再加入甲醛溶液，進行對銀的氧化還原反應，使得溶液呈半透明狀;最后，加入水性丙烯酸樹脂分散體，直至溶液呈透明液體，此時溶液為成品。3.根據(jù)權利要求2所述制備超細導電線路用納米銀溶液的方法，其特征是，所述硝酸銀溶液的制備方法是:采用硝酸銀以10%的比例與去水離子水90%的質(zhì)量份比例混合后，放在恒溫5°C的容器或制冷保持5°C的溶液溫度下，使用槳式攪拌器攪拌轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/min，制得硝酸銀溶液。4.根據(jù)權利要求2所述制備超細導電線路用納米銀溶液的方法，其特征是，所述牛油脂肪胺溶液的制備方法是:采用牛油脂肪胺100%有效成分的單品，按質(zhì)量百分比5%的牛油脂肪胺與50%的去離子熱水混合，同樣冷卻至5°C，制得牛油脂肪胺溶液。5.根據(jù)權利要求2所述制備超細導電線路用納米銀溶液的方法，其特征是，所述三乙醇胺溶液的制備方法是:三乙醇胺99%有效成分的單品，取用40%質(zhì)量份的三乙醇胺與60%去離子水混合，置于5°C的低溫環(huán)境下保持2小時后，制得三乙醇胺溶液。6.根據(jù)權利要求2所述制備超細導電線路用納米銀溶液的方法，其特征是，所述甲醛溶液的制備方法是:按質(zhì)量百分比10%甲醛與90%的去離子水混合后，置于5°C低溫下，制得甲醛溶液。7.根據(jù)權利要求2所述制備超細導電線路用納米銀溶液的方法，其特征是，所述水溶性丙烯酸樹脂分散體的制備方法是:采用固體含量35%±1的水溶性丙烯酸樹脂單品，再按1份水溶性丙烯酸樹脂單品與4份去離子水的質(zhì)量份混合，得到丙烯酸樹脂分散體，再按照質(zhì)量百分比20%的丙稀酸樹脂分散體與80%去尚子水混合攪拌分散成固體含量為7%的液體，再加入表面活性劑，作為基體保護，使丙烯酸樹脂分散體分散在水溶液里，制得水溶性丙烯酸樹脂分散體。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超細導電線路用納米銀溶液，包含以下各組分及其質(zhì)量百分比含量是：硝酸銀溶液、牛油脂肪胺溶液、三乙醇胺溶液、甲醛溶液以及水溶性丙烯酸樹脂分散體；其制備方法包括如下步驟：首先對恒溫在5℃的硝酸銀溶液進行攪拌，同時加入牛油脂肪胺；再加入三乙醇胺作為稀釋液，使整個溶液的PH值達到7.2-7.9，再加入甲醛溶液，進行對銀的氧化還原反應，使得溶液呈半透明狀；最后，加入水性丙烯酸樹脂分散體，直至溶液呈透明液體，此時溶液為成品。
【IPC分類】B22F9/24
【公開號】CN105436515
【申請?zhí)枴緾N201510873988
【發(fā)明人】鄒敏昌
【申請人】佛山市首諾新能源材料有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月3日