树脂和聚酯树脂混合粘合剂(重量份分别为2.5wt%* 2wt% )，弱溶剂二乙二醇丁醚醋酸酯35wt%*二丙二醇丁醚醋酸酯4被％重量份，以及重量份为1.5wt%的毕克公司BYK-4512附着力促进剂，制备得到可以凹印的纳米银导电油墨。
[0039]实施例3
[0040]将Ilg十二烷基酸银溶解于80mL水中，至充分溶解；取20gE0NLE0公司EL-W604分散剂溶解于120mL水中，搅拌至完全溶解后加入到上述十二烷基酸银溶液中，200rpm恒速搅拌，混合均匀；然后，将9g的还原剂乙醇胺加入到SOmL水中，充分搅拌至完全溶解。在50°C条件下，将配制好的乙醇胺溶液恒流滴加到上述配制的十二烷基酸银与EONLEO公司EL-W604分散剂的混合溶液中并搅拌，反应300min后停止，得到银纳米粒子的分散液。
[0041]将上述制备得到的银纳米粒子的分散液进行超滤膜循环分离，使用膜孔径为1k道尔顿的陶瓷滤膜截留银纳米粒子，多余的分散剂及其他反应后副产物作为废弃的滤出液处理，残留的银纳米粒子分散液经过离心喷雾干燥得到纳米银粉。纳米银粉中纳米银的含量为97wt%，其余为纳米银颗粒表面包覆的分散剂。纳米银粉中银纳米粒子的粒径为20 ±5.0nm，十二烷基酸银的转化率为83%。
[0042]实施例4
[0043]将15g苹果酸银溶解于120mL水中，至充分溶解；取40g德谦公司904分散剂溶解于200mL水中，搅拌至完全溶解后加入到上述苹果酸银溶液中，300rpm恒速搅拌，混合均匀；然后，将12g还原剂二乙醇胺加入到70mL水中，充分搅拌至完全溶解。在70°C条件下，将配制好的二乙醇胺溶液恒流滴加到上述配制的苹果酸银与德谦公司904分散剂的混合溶液中并搅拌，反应200min后停止，得到银纳米粒子的分散液。
[0044]将上述制备得到的银纳米粒子的分散液进行超滤膜循环分离，使用膜孔径为10k道尔顿的陶瓷滤膜截留银纳米粒子，多余的分散剂及其他反应后副产物作为废弃的滤出液处理，残留的银纳米粒子分散液经过离心喷雾干燥得到纳米银粉。纳米银粉中纳米银的含量为95wt%，其余为纳米银颗粒表面包覆的分散剂。纳米银粉中银纳米粒子的粒径为
60.0 ±5.0nm，苹果酸银的转化率为72%。
[0045]基于以上制备的纳米银粉75wt%重量份，环氧树脂粘合剂6wt%重量份，弱溶剂丙二醇苯醚醋酸酯12wt%*二乙二醇丁醚醋酸酯4￥七％重量份，以及重量份为2wt%德国默克公司M0K7010触变剂和1?丨％毕克公司BYK-333流平剂，制备得到丝网印刷导电油墨。
[0046]实施例5
[0047]将12g硫酸银溶解于10mL水中，至充分溶解；取30gBYK公司的B-180分散剂溶解于180mL水中，搅拌至完全溶解后加入到上述硫酸银溶液中，400rpm恒速搅拌，混合均勾；然后，将18g还原剂甲醇胺加入到IlOmL水中，充分搅拌至完全溶解。在50°C条件下，将配制好的甲醇胺溶液恒流滴加到上述配制的硫酸银与BYK公司的B-180分散剂的混合溶液中并搅拌，反应450min后停止，得到银纳米粒子的分散液。
[0048]将上述制备得到的银纳米粒子的分散液进行超滤膜循环分离，使用膜孔径为200k道尔顿的陶瓷滤膜截留银纳米粒子，多余的分散剂及其他反应后副产物作为废弃的滤出液处理，残留的银纳米粒子分散液经过离心喷雾干燥得到纳米银粉。纳米银粉中纳米银的含量为96wt%，其余为纳米银颗粒表面包覆的分散剂。纳米银粉中银纳米粒子的粒径为75.0 ±5.0nm，硫酸银的转化率为84%。
[0049]实施例6
[0050]将14g草酸银溶解于10mL水中，至充分溶解；取60g上海三正公司的12B分散剂溶解于200mL水中，搅拌至完全溶解后加入到上述草酸银溶液中，350rpm恒速搅拌，混合均匀；然后，将4g还原剂二苯丙醇胺加入到80mL水中，充分搅拌至完全溶解。在80°C条件下，将配制好的二苯丙醇胺溶液恒流滴加到上述配制的草酸银与上海三正公司的12B分散剂的混合溶液中并搅拌，反应500min后停止，得到银纳米粒子的分散液。
[0051]将上述制备得到的银纳米粒子的分散液进行超滤膜循环分离，使用膜孔径为300k道尔顿的陶瓷滤膜截留银纳米粒子，多余的分散剂及其他反应后副产物作为废弃的滤出液处理，残留的银纳米粒子分散液经过离心喷雾干燥得到纳米银粉。纳米银粉中纳米银的含量为95wt%，其余为纳米银颗粒表面包覆的分散剂。纳米银粉中银纳米粒子的粒径为90.0± 10.0nm,草酸银的转化率为90%。
[0052]基于以上制备的纳米银粉4(^1:%重量份，聚氨醋粘合剂4wt%重量份，弱溶剂丙二醇甲醚醋酸酯40被％和二乙二醇甲醚醋酸酯16wt%重量份，制备得到压印用纳米银导电油墨。
【主权项】
1.一种可分散于弱溶剂中的纳米银粉的制备方法，其特征在于，其具体操作步骤为: (1)将l_15g银盐前体溶解于10-120mL溶剂中，充分溶解得到银盐溶液； (2)将l_60g分散剂溶解于10-200mL溶剂中，搅拌至完全溶解，得到分散剂溶液； (3)将0.5-20g还原剂溶解于10-120mL溶剂中，搅拌至完全溶解，得到还原剂溶液； (4)将步骤(2)得到的分散剂溶液与步骤(I)得到的银盐溶液混合，100-500rpm恒速搅拌，混合均匀； (5)在20-90°C以及搅拌条件下，将步骤(3)得到的还原剂溶液以恒流方式滴加到步骤(4)得到的混合溶液中，反应120-600min后得到银纳米粒子分散液； (6)将步骤(5)得到的银纳米粒子分散液进行超滤膜循环分离，最后经过离心喷雾干燥制备得到可分散于弱溶剂中的纳米银粉。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的银盐前体选自硝酸银、醋酸银、硫酸银、草酸银、十二烷基酸银、苹果酸银中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的分散剂是水和弱溶剂两用分散剂；所述的还原剂为醇胺类还原剂。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的分散剂选自德国Silcona公司的HLD-8分散剂，PARTNER公司的W-S90分散剂，EONLEO公司的EL-W604分散剂，德谦公司的904分散剂，BYK公司的B-180、B-4500、B-4509、B-22255分散剂，上海三正公司的12B、10S、12W-A分散剂中的一种或几种；所述的还原剂选自异丙醇胺、正丁醇胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、甲醇胺、正丙醇胺、二异丙醇胺、二苯丙醇胺、二甘醇胺、异丁醇胺、三异丁醇胺中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的溶剂选自去离子水、乙醇、异丙醇、丙醇、乙二醇、丙三醇中的一种或几种，优选去离子水； 所述的超滤膜为陶瓷或纤维素滤膜，膜孔径为10k-500k道尔顿。
6.根据权利要求1所述的方法制备得到的可分散于弱溶剂中的纳米银粉在制备导电油墨中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述的导电油墨的组成为:可分散于弱溶剂中的纳米银粉10-80wt%，粘合剂0-20wt%，弱溶剂15-90wt%，余量为助剂。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述的粘合剂选自聚氨酯树脂、聚酯树月旨、氯醋树脂、酚醛树脂、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、环氧树脂中的一种或几种。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述的弱溶剂选自乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸脂、二丙二醇乙醚醋酸脂、二丙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇苯醚醋酸酯、丙二醇苯醚醋酸酯、甲基二丙醇醚醋酸酯、二甘醇单丁醚醋酸酯、一缩二丙二醇单甲醚、二缩三丙二醇单甲醚、萜品醇、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单丁醚中的一种或几种。
10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述的助剂为油墨助剂，包括消泡剂、润湿剂、PH值调节剂、增稠剂、附着力促进剂、触变剂、流平剂、固化剂中的一种或几种。
【专利摘要】本发明针对水性导电油墨的耐侯性差，溶剂型导电油墨环境污染严重的现状，提供了一种在环保型弱溶剂中可分散的纳米银粉，以及基于该银粉制备的导电油墨。本发明采用在水和弱溶剂中都可溶解的分散剂，以醇胺类材料作为还原剂制备单分散纳米银，并采用超滤纯化和喷雾干燥的工艺得到了纳米银粉，该纳米银粉可以在弱溶剂中分散，从而制得弱溶剂纳米银导电油墨。本发明所制备的纳米银粉中银纳米粒子的粒径为5-100nm；银纳米粒子表面包覆有分散剂，银纳米粒子含量不低于95wt％，银盐前体的转化率为70-98％。所制备的纳米银导电油墨表面张力范围为10-90dynes/cm。由该导电油墨印制在基底表面的覆膜的方块电阻范围为0.01-10Ω/□。
【IPC分类】B82Y40-00, B82Y30-00, C09D11-52, B22F1-02, B22F9-24
【公开号】CN104668575
【申请号】CN201410723078
【发明人】张兴业, 宋延林
【申请人】中国科学院化学研究所
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月2日