一种可低温烧结有机金属导电墨水及其制备方法_2

文档序号:9744013阅读:来源:国知局
温和,不会对人体和环境产生太大伤害,适用于普通家用打印机,制备的电路具有良好的导电性。
【附图说明】
[0022]图1为本发明实施例1中的导电墨水的热分析曲线。
[0023]图2为本发明实施例1中的导电墨水在90°C烧结的扫描电镜图。
[0024]图3为本发明实施例1中的导电墨水经不同温度和不同时间处理后的银膜的方块电阻。
[0025]图4为本发明实施例2中得到的导电银膜的XRD图谱。
【具体实施方式】
[0026]实施例1
将15ml的2-氨基-2-甲基-1-丙醇与22.5ml的甲醇混合均匀,搅拌30min后,加入4g碳酸银,继续搅拌,直至完全溶解,然后经0.22um针孔式滤膜过滤,得到橙黄色导电墨水。
[0027]所得墨水的热分析曲线如图1所示,从图中可以看出银含量约为13%。所得墨水滴在载玻片上,在90°C烧结20min后,其表面形貌如图2所示。方块电阻为0.019 Ω/□。由Brookfield LV-Π型旋转粘度计测得该墨水的粘度为5.2cP。
[0028]将所制备的墨水加入爱普生R230打印机墨盒中,打印两遍后在不同温度不同时间下进行热处理,其方块电阻与温度和时间的关系如图3所示。
[0029]实施例2
将15ml的2-氨基-2-甲基-1-丙醇与15ml的甲醇混合均匀,搅拌30min后,加入4g碳酸银,继续搅拌,直至完全溶解,然后经0.22um针孔式滤膜过滤,得到橙黄色导电墨水。
[0030]向上述墨水中加入少量表面活性剂和粘度调节剂。由BrookfieldLV-Π型旋转粘度计测得该墨水的粘度为8.3cP。经140°C热处理lOmin,方块电阻为0.035Ω/□。对得到的银膜进行XRD表征,如图4所示。
[0031]实施例3
将12ml的1-氨基-2-丙醇与24ml的甲醇混合均勾,搅拌30min后,加入4g碳酸银,继续搅拌,直至完全溶解,然后经0.22um针孔式滤膜过滤,得到橙黄色导电墨水。
[0032]向上述墨水中加入少量表面活性剂和粘度调节剂。由BrookfieldLV-Π型旋转粘度计测得该墨水的粘度为4cP。经140°C热处理lOmin,方块电阻为0.045Ω/口。
【主权项】
1.一种可低温烧结有机金属导电墨水,其特征在于:包括银盐、溶剂、络合剂、粘度调节剂和表面活性剂,其中银盐的重量百分比含量为10-25%,溶剂的重量百分比含量为30-60%,络合剂的重量百分比含量为20?40%,粘度调节剂的重量百分比含量为0.1%-5.0%,表面活性剂的重量百分比为0.1%?3.0%。2.根据权利要求1所述的一种可低温烧结有机金属导电墨水,其特征在于:所述的银盐为碳酸银、硝酸银、柠檬酸银、醋酸银、新癸酸银、酮酸银、2-[2-(2_甲氧乙氧基)乙氧基]醋酸银、月桂酸银、草酸银中的一种或多种混合。3.根据权利要求1所述的一种可低温烧结有机金属导电墨水,其特征在于:所述的溶剂为甲醇、乙醇、乙二醇、一缩二乙二醇、丙三醇、异丙醇、I,2-丙二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚、聚乙二醇200、聚乙二醇400、甲苯中的一种或多种混合。4.根据权利要求1所述的一种可低温烧结有机金属导电墨水,其特征在于:所述的络合剂为氨水、乙二胺、异丙胺、草酸铵、环己胺、甲酰胺、二乙胺、三乙胺、正丁胺、正辛胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、2-(乙氨基)乙醇、2-( 二甲氨基)乙醇、2-(二乙氨基)乙醇、1-氨基-2-丙醇(异丙醇胺)、乙基二乙醇胺、丁基二乙醇胺中的一种或多种混合。5.根据权利要求1所述的一种可低温烧结有机金属导电墨水,其特征在于:所述的粘度调节剂为聚乙二醇200、聚乙二醇300、聚乙二醇400、乙二醇、丙三醇、一缩二乙二醇、1,2-丙二醇、松油醇中的一种或多种混合;或者为导电高分子聚噻吩或聚乙炔;所述的聚噻吩为聚3-甲基噻吩、聚3-乙基噻吩、聚3-丙基噻吩、聚3-丁基噻吩、聚3-戊基噻吩、聚3-己基噻吩、聚3-庚基噻吩、聚3-辛基噻吩、聚3-壬基噻吩、聚3.4-乙烯二氧噻吩、聚苯基噻吩中的一种或多种混合;所述的聚乙炔为聚(2,5_ 二庚基)对苯撑乙炔。6.根据权利要求1所述的一种可低温烧结有机金属导电墨水,其特征在于:所述的表面活性剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚苯乙烯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚丙烯酰胺、十六烷基三甲基溴化铵、抗坏血酸中的一种或多种混合。7.一种可低温烧结有机金属导电墨水的制备方法,其特征在于:具体制备流程如下: (1)以醇类作为溶剂,加入适量的胺类作为络合剂,在室温下搅拌约30min; (2)将适量银盐加入步骤(I)所制得的溶液中搅拌至沉淀完全溶解; (3)将步骤(2)所制得的溶液用0.22um针孔式滤膜过滤,得到橙黄色溶液;(4)将表面活性剂、粘度调节剂加入步骤(3)所制得的溶液中,搅拌均匀,即得到可低温烧结有机金属导电墨水。8.根据权利要求7所述的一种可低温烧结有机金属导电墨水的制备方法,其特征在于:所述的可低温烧结有机金属导电墨水为橙黄色澄清溶液。9.根据权利要求7所述的一种可低温烧结有机金属导电墨水的制备方法,其特征在于:所述的可低温烧结有机金属导电墨水的银含量在5%?20%之间。10.根据权利要求7所述的一种可低温烧结有机金属导电墨水的制备方法,其特征在于:所述的可低温烧结有机金属导电墨水的烧结温度可低至90°C,优选的烧结温度为100°C?140。。。
【专利摘要】本发明涉及导电墨水技术领域,具体地说是一种可低温烧结有机金属导电墨水及其制备方法。一种可低温烧结有机金属导电墨水,其特征在于:包括银盐、溶剂、络合剂、粘度调节剂和表面活性剂,其中银盐的重量百分比含量为10-25%,溶剂的重量百分比含量为30-60%,络合剂的重量百分比含量为20~40%,粘度调节剂的重量百分比含量为0.1%-5.0%,表面活性剂的重量百分比为0.1%~3.0%。同现有技术相比,提供一种稳定性良好,可低温烧结的有机金属导电墨水及其制备方法,该导电墨水能在较低的烧结温度下得到良好的导电性,并且可打印在多种基材上,可用于柔性电子的印制。
【IPC分类】C09D11/03, C09D11/52
【公开号】CN105504998
【申请号】CN201511000727
【发明人】朴贤卿, 蔡亚果, 孙卓, 张哲娟, 高维
【申请人】上海产业技术研究院, 华东师范大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月28日
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