一种防沉降效果好的导电银浆及其制备方法与流程

本发明涉及一种导电银浆及其制备方法，特别是一种防沉降效果好的导电银浆及其制备方法。

背景技术：

银浆是一种中低温导电浆料，是将单质银粉末和树脂液均一混合的复合材料。因其固化温度低、稳定性、导电性好以及附着力佳，主要应用于非导电基板上形成导电性、电阻性、绝缘膜等。韩国昌星公司的CSP-3163CSP-3310系列银浆产品性能稳定，印刷性、附着力、弹性极佳，电阻系数低，线性分辨清晰。深圳铭博电子材料有限公司出品的导电银浆具有功能性优良、性价比高等特点。广泛适用于薄膜开关、柔性电路、FPC软性线路、玩具线路、遥控器、印刷电路板等各个行业。

现目前，银浆主要是以导电填料、有机树脂、添加物组成的。银粉作为浸渍银浆中的主要成分，由于其粉体存在比表面积大、表面原子数多、表面能高、存在大量的表面缺陷和悬挂键，颗粒间极易团聚，形成尺寸较大的团聚体，从而影响其产品的开发应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种防沉降效果好的导电银浆及其制备方法。本发明的浆料具有更好的分散性、防沉降效果、稳定性以及导电性。

本发明的技术方案：一种防沉降效果好的导电银浆，按重量份计，包括有：片状银粉75-85份、环氧树脂6-10份、邻苯二甲酸酐1-3份、钛酸四乙酯0-1份、十二烷基硫酸钠0.2-0.8份、十二烷基苯磺酸钠0.05-0.5份。

前述的防沉降效果好的导电银浆，按重量份计，包括有：片状银粉80份、环氧树脂8份、邻苯二甲酸酐2份、钛酸四乙酯0.5份、十二烷基硫酸 钠0.3份、十二烷基苯磺酸钠0.1份。

前述的防沉降效果好的导电银浆，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂E55或E51。

一种前述的防沉降效果好的导电银浆的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)制备片状银粉：首先将AgNO₃配置成的水溶液，向AgNO₃水溶液中加入表面活性剂，然后将还原剂溶液加热至50℃并调节pH＝13，再将加有表面活性剂的AgNO₃水溶液和还原剂溶液混合反应，过滤，再先用去离子水洗涤，再用无水乙醇清洗，然后烘干，即可得到片状银粉；

(2)制备导电浆料：加热环氧树脂至80-90℃，然后将步骤(1)中制备好的片状银粉直接加入加热好的环氧树脂中，搅拌均匀，然后加入邻苯二甲酸酐和钛酸四乙酯搅拌均匀，即形成导电浆料；

(3)防沉降处理：在经步骤(2)制备好的银浆中加入十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠，搅拌预溶后，即得到防沉降效果好的导电银浆。

前述的防沉降效果好的导电银浆的制备方法，所述步骤(1)中，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵，表面活性剂加入量为总量的0.1％。

前述的防沉降效果好的导电银浆的制备方法，所述步骤(1)中，还原剂溶液是抗坏血酸水溶液。

前述的防沉降效果好的导电银浆的制备方法，所述步骤(2)中，环氧树脂加热的温度为为85℃。

前述的防沉降效果好的导电银浆的制备方法，所述步骤(2)和步骤(3)中，搅拌混合时均采用超声分散处理。

前述的防沉降效果好的导电银浆的制备方法，所述步骤(1)中制备得到的片状银粉的平均直径为2-5微米。

本发明的有益效果：本发明通过在制备好的银浆中加入十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠作为分散剂，有效的抑制了银粉在有机树脂中的沉淀，提高了导电银浆的稳定性和分散度，从而提高了银浆的导电效果，分散剂通 过位阻或静电机制对浆料起到稳定作用。

为了进一步说明本发明的有益效果，发明人做了如下实验：

实验例1：分散剂的添加对银浆稳定性的影响

取两组经本发明制备得到的未经防沉降处理的导电银浆，向其中一组中加入本发明所述的十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)，利用本发明所述的方法进行防沉降处理，记为SDS+SDBS组；另一组不做任何处理，记为原始组。通过分别测量两组导电银浆在300h内的RSH来表征导电银浆的稳定性。结果如附图1所示。

备注：RSH是沉降过程中，上层清液高度h与浆料总高度H以他们的比值(Ratio sediment height,RSH)。由式(1)可知，同体积浆料的总高度H不变，沉降清液越多，h值越大，RSH值也越大，银浆越不稳定。

$RSH=\frac{h}{H}---\left(1\right)$

通过图1可知，在任意沉降时间内可看出，两组导电银浆的RSH值是原始组>SDS+SDBS组，因此，SDS+SDBS组的稳定性>原始组的稳定性。

实验例2：不同分散剂浓度对银浆稳定性的影响

取四组经本发明制备得到的未经防沉降处理的导电银浆，向四组导电银浆中分别按照本发明所述的方法加入不同重量组分的十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)，四组导电银浆中加入的十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的重量组分分别是：SDS+SDBS(0.3份+0.1份)、SDS+SDBS(0.8份+0.1份)、SDS+SDBS(0.8份+0.5份)、SDS+SDBS(0.3份+0.5份)，处理完毕后分别测量导电银浆的RSH值，测试结果如附图2所示，从图2中可以看出，SDS+SDBS的浓度在(0.3份+0.1份)时，RSH值最低，说明加入该重量组分的SDS+SDBS后，导电银浆的稳定性最好。

实验例3：SEM测定

选取一组经本发明制备得到的未经防沉降处理的导电银浆以及一组经 本发明制备得到的经防沉降处理的导电银浆，分别对其进行SEM测定，得到的SEM图分别如附图3和附图4所示。

对比附图3和附图4可知，进行防沉降处理的导电银浆(图4)的银粉颗粒分散更加均匀。

实验例4：导电性能测试

取两组经本发明制备得到的未经防沉降处理的导电银浆，其中一组按照本发明所述的方法进行防沉降处理，记为SDS+SDBS组，另一组不做任何处理，记为原始组，对两侧导电银浆分别进行导电银粉精细度测量、银浆颗粒粒度测量、银浆粘度测量以及体电阻率测试，结果如表1所示，两组导电银浆的导电银粉精细度、银浆粘度和体电阻率一致，但是，SDS+SDBS组的银浆颗粒的粒度(3.5μm)小于原始组的银浆颗粒的粒度(4μm)。

表1

附图说明

附图1为防沉降处理前后的导电银浆的RSH值；

附图2为加入不同浓度的SDS+SDBS时导电银浆的RSH值；

附图3为未经防沉降处理的导电银浆的SEM图；

附图4为经本发明处理后的导电银浆的SEM图。

具体实施方式

本发明的实施例：

实施例1：一种防沉降效果好的导电银浆，按重量份计包括有：片状银粉80份、A型环氧树脂E55 8份、邻苯二甲酸酐2份、钛酸四乙酯0.5份、十二烷基硫酸钠0.3份、十二烷基苯磺酸钠0.1份。

上述防沉降效果好的导电银浆的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备片状银粉：首先将AgNO₃配置成的水溶液，向AgNO₃水溶液中加入AgNO₃水溶液总量的0.1％的十六烷基三甲基溴化铵，然后将抗坏血酸水溶液加热至50℃并调节pH＝13，再将加有十六烷基三甲基溴化铵的AgNO₃水溶液和抗坏血酸水溶液混合反应，过滤，再先用去离子水洗涤，再用无水乙醇清洗，然后烘干，即可得到平均直径为2-5微米的片状银粉；

(2)制备导电浆料：加热A型环氧树脂E55至85℃，然后将步骤(1)中制备好的片状银粉直接加入加热好的A型环氧树脂E55中，搅拌均匀，然后加入邻苯二甲酸酐和钛酸四乙酯搅拌均匀，即形成导电浆料；

(3)防沉降处理：在经步骤(2)制备好的银浆中加入十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠，搅拌预溶后，即得到防沉降效果好的导电银浆。

实施例2：一种防沉降效果好的导电银浆，按重量份计包括有：片状银粉85份、环氧树脂10份、邻苯二甲酸酐3份、钛酸四乙酯1份、十二烷基硫酸钠0.8份、十二烷基苯磺酸钠0.5份。

上述防沉降效果好的导电银浆的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)制备片状银粉：首先将AgNO₃配置成的水溶液，向AgNO₃水溶液中加入AgNO₃水溶液总量的0.1％的十六烷基三甲基溴化铵，然后将抗坏血酸水溶液加热至50℃并调节pH＝13，再将加有十六烷基三甲基溴化铵的AgNO₃水溶液和抗坏血酸水溶液混合反应，过滤，再先用去离子水洗涤，再用无水乙醇清洗，然后烘干，即可得到平均直径为2-5微米的片状银粉；

(2)制备导电浆料：加热A型环氧树脂E55至90℃，然后将步骤(1)中制备好的片状银粉直接加入加热好的A型环氧树脂E55中，搅拌均匀并超声振荡，然后加入邻苯二甲酸酐和钛酸四乙酯搅拌均匀，搅拌时同样进行超声振荡，即形成导电浆料；

(3)防沉降处理：在经步骤(2)制备好的银浆中加入十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠，搅拌预溶后，即得到防沉降效果好的导电银浆。

实施例3：一种防沉降效果好的导电银浆，按重量份计包括有：片状银 粉75份、A型环氧树脂E51 6份、邻苯二甲酸酐1份、十二烷基硫酸钠0.2份、十二烷基苯磺酸钠0.05份。

上述防沉降效果好的导电银浆的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)制备片状银粉：首先将AgNO₃配置成的水溶液，向AgNO₃水溶液中加入AgNO₃水溶液总量的0.1％的十六烷基三甲基溴化铵，然后将抗坏血酸水溶液加热至50℃并调节pH＝13，再将加有十六烷基三甲基溴化铵的AgNO₃水溶液和抗坏血酸水溶液混合反应，过滤，再先用去离子水洗涤，再用无水乙醇清洗，然后烘干，即可得到平均直径为2-5微米的片状银粉；

(2)制备导电浆料：加热A型环氧树脂E51至80℃，然后将步骤(1)中制备好的片状银粉直接加入加热好的A型环氧树脂E51中，搅拌均匀，然后加入邻苯二甲酸酐和钛酸四乙酯搅拌均匀，即形成导电浆料；

(3)防沉降处理：在经步骤(2)制备好的银浆中加入十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠，搅拌预溶后，即得到防沉降效果好的导电银浆。