本发明涉及电子信息产品领域，具体涉及一种纳米银墨水及其制备方法。
背景技术
在电子信息领域，导电膜是一类应用广泛的产品。其特点之一就是具有高导电性能。特别是近几年柔性穿戴设备的出现，对柔性导电膜的需求越来越大，受到了人们的大量关注。
功能墨水由于适用于印刷工艺，可通过喷墨打印、丝网印刷、喷涂、旋涂、提拉、直接书写等方法制备无线射频、太阳能电池、柔性显示等器件。金属银具有优良的导电性能，有大量研究关注于如何把金属银加入到功能墨水中，使其具备优良的导电性能。其中纳米线和纳米颗粒都可以在基质材料上形成良好的导电线路，而且其原料易得、工艺简单，是目前导电墨水的发展方向之一。为了让导电墨水能在各种基质材料上具有良好的附着力，同时具备优良的导电性能，往往需要在其中加入大量的有机助剂，比如羟丙基甲基纤维素等。这类助剂的加入常常使得导电薄膜的后续处理变得困难，例如去除困难、分解温度增高等。
如公开号为cn105733366a的中国发明专利公开了一种喷墨印刷用纳米银导电墨水的制备方法，将有机银盐和稳定剂溶解在水中，室温下搅拌均匀；加入氨水，调节ph值为10-12；然后将还原剂逐滴加入，常温下搅拌反应1小时；将反应后的溶液减压蒸馏浓缩；在浓缩后的溶液中依次加入各种助剂；再超声分散，得到分散性好，粒径均匀的纳米银导电墨水；在该发明中，通过使用稳定剂、还原剂和前驱体经过ph调节、减压蒸馏浓缩和助剂的加入来制备纳米银导电墨水，该发明制备工艺复杂，而且大量的稳定剂、还原剂和助剂的加入会对后处理温度产生影响。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供了一种纳米银墨水及其制备方法，制备工艺简单、环境友好、热处理温度低、附着力好。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种高效纳米银墨水，按质量百分比计算，包括以下组分：
纳米银：0.3～10％；
交联剂：1～3％；
表面助剂：1～5％；
溶剂：余量；
且上述各组分的质量百分比含量之和为100％。
优选的，纳米银选用长径比在50～600之间的银纳米线或颗粒粒径小于50nm的银纳米中的一种。
优选的，溶剂为乙二醇、乙醇、环己烷、异丙醇和水中的一种或几种的混合。
优选的，交联剂为聚酰胺、n,n-二甲基对烷基氧化苯胺、十二烷基二甲基氧化叔胺中的一种或几种的混合。
优选的，表面助剂为羟甲基淀粉、松油醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种的混合。
一种纳米银墨水的制备方法，包括以下步骤：
按质量百分比称取纳米银、溶剂、交联剂和表面助剂，然后依次向溶剂中加入纳米银、交联剂和表面助剂，在室温下混合搅拌30～90min，用滤膜孔径为10～40μm的滤膜过滤，得到纳米银墨水。
有益效果：
本发明通过选用长径比在50～600之间的银纳米线或颗粒粒径小于50nm的银纳米，使其可以被表面助剂包覆好，而且同时容易分散；通过选用表面助剂为羟甲基淀粉、松油醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种的混合，表面助剂与纳米银之间合适的作用力，可以使合成的纳米银墨水稳定性提高，避免了纳米银聚集沉淀的现象，而且包覆在纳米银表面不易被溶剂清洗，同时也降低了后处理时烧蚀的温度；通过选用交联剂为聚酰胺、n,n-二甲基对烷基氧化苯胺、十二烷基二甲基氧化叔胺中的一种或几种的混合，实现了对纳米银涂层的热增幅效应，降低了涂层的后处理温度，同时也提高了导电涂层与基质之间的附着力强度；本发明通过采用滤膜孔径为10～40μm的滤膜过滤，避免了使用离心或超声分散的方式，缩短了制备的时间；本发明提供的纳米银墨水，其制备工艺简单、环境友好、热处理温度低、附着力好。适用于印刷工艺，可通过喷墨打印、丝网印刷、喷涂、旋涂、提拉、直接书写等方法制备无线射频、太阳能电池、柔性显示等器件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种高效纳米银墨水，按质量百分比计算，包括以下组分：
纳米银：2.5％；
交联剂：3％；
表面助剂：4.5％；
溶剂：90％；
且上述各组分的质量百分比含量之和为100％。
优选的，纳米银颗粒粒径为20nm的银纳米。
优选的，溶剂为乙二醇。
优选的，交联剂为聚酰胺。
优选的，表面助剂为羟甲基淀粉。
一种纳米银墨水的制备方法，包括以下步骤：
按质量百分比称取纳米银、溶剂、交联剂和表面助剂，然后依次向溶剂中加入纳米银、交联剂和表面助剂，在室温下混合搅拌50min，用滤膜孔径为10μm的滤膜过滤，得到纳米银墨水。
实施例2：
一种高效纳米银墨水，按质量百分比计算，包括以下组分：
纳米银：3.5％；
交联剂：2％；
表面助剂：1.5％；
溶剂：93％；
且上述各组分的质量百分比含量之和为100％。
优选的，纳米银颗粒粒径为40nm的银纳米。
优选的，溶剂为乙二醇和水按体积比为2:1混合而成。
优选的，交联剂为十二烷基二甲基氧化叔胺。
优选的，表面助剂为聚乙烯吡咯烷酮。
一种纳米银墨水的制备方法，包括以下步骤：
按质量百分比称取纳米银、溶剂、交联剂和表面助剂，然后依次向溶剂中加入纳米银、交联剂和表面助剂，在室温下混合搅拌60min，用滤膜孔径为10μm的滤膜过滤，得到纳米银墨水。
实施例3：
一种高效纳米银墨水，按质量百分比计算，包括以下组分：
纳米银：4.5％；
交联剂：1.5％；
表面助剂：3％；
溶剂：91％；
且上述各组分的质量百分比含量之和为100％。
优选的，纳米银颗粒粒径为30nm的银纳米。
优选的，溶剂为异丙醇和水按体积比为2:1混合而成。
优选的，交联剂为n,n-二甲基对烷基氧化苯胺。
优选的，表面助剂为松油醇。
一种纳米银墨水的制备方法，包括以下步骤：
按质量百分比称取纳米银、溶剂、交联剂和表面助剂，然后依次向溶剂中加入纳米银、交联剂和表面助剂，在室温下混合搅拌80min，用滤膜孔径为10μm的滤膜过滤，得到纳米银墨水。
实施例4：
一种高效纳米银墨水，按质量百分比计算，包括以下组分：
纳米银：1.5％；
交联剂：2.5％；
表面助剂：4％；
溶剂：92％；
且上述各组分的质量百分比含量之和为100％。
优选的，纳米银颗粒粒径为20nm的银纳米。
优选的，溶剂为乙醇和水按体积比为2:1混合而成。
优选的，交联剂为十二烷基二甲基氧化叔胺。
优选的，表面助剂为聚乙烯吡咯烷酮。
一种纳米银墨水的制备方法，包括以下步骤：
按质量百分比称取纳米银、溶剂、交联剂和表面助剂，然后依次向溶剂中加入纳米银、交联剂和表面助剂，在室温下混合搅拌60min，用滤膜孔径为10μm的滤膜过滤，得到纳米银墨水。
实施例5：
一种高效纳米银墨水，按质量百分比计算，包括以下组分：
纳米银：5.5％；
交联剂：1％；
表面助剂：3.5％；
溶剂：90％；
且上述各组分的质量百分比含量之和为100％。
优选的，纳米银颗粒粒径为10nm的银纳米。
优选的，溶剂为异丙醇和水按体积比为2:1混合而成。
优选的，交联剂为聚酰胺。
优选的，表面助剂为羟甲基淀粉。
一种纳米银墨水的制备方法，包括以下步骤：
按质量百分比称取纳米银、溶剂、交联剂和表面助剂，然后依次向溶剂中加入纳米银、交联剂和表面助剂，在室温下混合搅拌50min，用滤膜孔径为10μm的滤膜过滤，得到纳米银墨水。
将本发明中实施例1、2、3、4、5和对比例1所制备的纳米银墨水进行数据测试，得到各项指标数据如下表：
(对比例1：原料配比同实施例1，不同的是纳米银颗粒粒径为80nm的银纳米。)
由表中数据可知，本发明所制备的纳米银墨水附着力强度为4～5a，其附着力较好；电阻率为0.5～1.3×10-4ω.mm，当其导电性较好；当纳米银颗粒粒径为80nm的银纳米时，其附着力强度为3a，由于颗粒粒径较大，导致其稳定性变差。
本发明提供的纳米银墨水，其制备工艺简单、环境友好、热处理温度低、附着力好。适用于印刷工艺，可通过喷墨打印、丝网印刷、喷涂、旋涂、提拉、直接书写等方法制备无线射频、太阳能电池、柔性显示等器件。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。