本发明涉及纳米银线领域，具体涉及一种触摸屏用UV固化纳米银线浆料及其制备方法。
背景技术：
：触摸屏作为一种新型的人机交互界面，广泛地应用于各种数字信息系统上，形成了庞大的市场。触摸屏通常采用ITO(氧化铟锡)作为透明电极，但是金属铟矿藏已经越来越少，在2020年左右即将枯竭。因此，全世界各大公司及高校和研究机构都在努力寻找ITO的替代品，作为新的透明电极材料。从目前国内外的研究进展来看，ITO新取代材料主要集中于五种技术，包括金属网格技术（MetalMesh）,纳米碳管技术，导电聚合物技术，石墨烯技术和纳米银线技术。相比较而言，目前制备较大面积的单层石墨烯还很困难，并且成本非常高，难以工业化；导电聚合物电阻值较高，同时导电性有经时衰减现象；金属网格技术具有量产前景，但是透光率低，难以满足高端要求；纳米碳管技术面阻较高，难以用于触控线路。纳米银线具有非常优秀的导电性能，其面阻值非常容易达到100Ω/sq以下，甚至为50Ω/sq以下，制成纳米银线浆料后，可以通过凹板印刷或者狭缝涂布的方式，涂布到基材上，厚度可做到0.1~1μm，宽度可做到小于2μm，透光率高，不仅可代替ITO，还可用于制备ITO难以胜任的中大尺寸触摸屏和柔性触摸屏的感应电路，并且容易实现量产。一般方法制备的纳米银线得到的是粉体，然后将这种粉体加入到制品中进行分散。但是物理机械的分散方法很难使粉体进行纳米级的分散，同时强力的分散也将改变纳米银线的长径比。这种团聚的不均匀状况及不良的粒子形貌将直接影响加入纳米银线的制成物的最终导电效果。本发明制备的纳米银线复合物，利用预聚物对纳米银线的吸附和包裹，纳米银线在体系中达到了很好的分散，均匀性良好，同时可以直接用来进行调配产品，制程简单，具有良好的工业化前景。技术实现要素：为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种触摸屏用UV固化纳米银线浆料及其制备方法。本发明通过以下技术方案实现。一种触摸屏用UV固化纳米银线浆料，该浆料包括以下重量百分比的原料：纳米银线/聚氨酯丙烯酸酯复合物：30-50%丙烯酸酯：10-30%光引发剂：1-5%活性稀释剂：10-30%混合溶剂：5-10%助剂：1-5%。优选的，所述触摸屏用UV固化纳米银线浆料，该浆料包括以下原料：纳米银线/聚氨酯丙烯酸酯复合物：3-5g丙烯酸酯：1-3g光引发剂：0.1-0.5g活性稀释剂：1-3g混合溶剂：0.5-1g助剂：0.1-0.5g。优选的，所述纳米银线/聚氨酯丙烯酸酯复合物由以下重量百分比的原料制备而成：聚氨酯丙烯酸酯预聚物：10-40%硝酸银：10-50%多元醇：30-70%氯化钠：0.1-0.5%。进一步优选的，所述纳米银线/聚氨酯丙烯酸酯复合物由以下原料制备而成：聚氨酯丙烯酸酯预聚物：1-4g硝酸银：1-5g多元醇：3-7g氯化钠：0.01-0.05g。进一步优选的，所述的聚氨酯丙烯酸酯预聚物为官能度为2~4的聚氨酯丙烯酸酯预聚物。进一步优选的，所述的多元醇为乙二醇、丙二醇、1，4丁二醇、新戊二醇、三羟四基丙烷和甘油中的一种或几种。进一步优选的，所述纳米银线/聚氨酯丙烯酸酯复合物的制备包括以下步骤：（1）将多元醇和氯化钠加入到容器中，加热搅拌至氯化钠完全溶解；（2）向步骤（1）所得溶液中加入聚氨酯丙烯酸酯预聚物，搅拌均匀，再滴加到溶有硝酸银的多元醇溶液中，继续搅拌至体系均匀后停止搅拌，在140~160℃反应7-9小时；（3）反应完成后，将产物离心处理，分离多元醇和纳米银线/聚氨酯丙烯酸酯复合物。优选的，所述的丙烯酸酯选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸四氢呋喃、丙烯酰吗啉（ACMO）、甲基丙烯酸月桂酯、PEG#200二丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯（THFA）、甲氧基三丙二醇单丙烯酸酯、甲氧基丙氧基新戊二醇单丙烯酸酯、三丙二醇丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和甲氧基聚乙二醇（350）单丙烯酸酯中的一种或几种。优选的，所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、邻羟基二苯甲酮和安息香双甲醚中的一种或多种。优选的，所述的活性稀释剂为1，6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯和三羟甲基三丙烯酸酯中的一种或多种。优选的，所述的助剂为润湿剂、流平剂、粘度调节剂、消泡剂和分散剂中的一种或多种。以上所述的一种触摸屏用UV固化纳米银线浆料的制备方法，该方法包括以下步骤：（1）将纳米银线/聚氨酯丙烯酸酯复合物、丙烯酸酯、活性稀释剂和混合溶剂加入容器中，充分搅拌；（2）再加入光引发剂和助剂，充分搅拌，得触摸屏用UV固化纳米银线浆料。与现有技术相比，本发明具有如下优点与技术效果：1.本发明利用预聚物对纳米银线的吸附和包裹制备纳米银线，使纳米银线在体系中达到了很好的分散效果，纳米银线不会产生沉淀。2、本发明的纳米银线可以直接用来进行调配产品，过程简单，具有良好的工业化前景。具体实施方式以下结合实施例对本发明的具体实施作进一步的说明，但本发明的实施方式不限于此。实施例1纳米银线/聚氨酯丙烯酸酯复合物的制备：将0.01g的氯化钠加到1.5g乙二醇中，室温下搅拌至氯化钠完全溶解，再加入1g脂肪族聚氨酯丙烯酸脂预聚物（长兴6106）室温下搅拌均匀（溶液A）；将1g硝酸银加到1.5g乙二醇中室温下搅拌均匀(避光配制，溶液B)，将溶液A滴加到溶液B中，室温继续搅拌15分钟至体系均匀，然后将配合好的混合溶液倒入耐压罐中，在电热恒温干燥箱中140℃反应7小时。反应完成后至体系冷却至常温，在离心机上以500r/min的速度离心分离，将乙二醇上清液取出，留下的部分即为前驱体纳米银线/聚氨酯丙烯酸酯复合物。UV固化纳米银线浆料的制备：取上述前驱体，加入其它组份，按以下配比混合：前驱体：3g甲氧基丙氧基新戊二醇单丙烯酸酯1g光引发剂：2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮0.05g邻羟基二苯甲酮0.05g活性稀释剂：1，6-己二醇二丙烯酸酯0.5g三丙二醇二丙烯酸酯0.5g混合溶剂(体积比为3:1的丙酮和甲醇)0.5助剂：分散剂（TegoDispers688）0.04g消泡剂(BYK020)0.03g粘度调节剂(EFKA5010)0.03g。按照上述组成将各组份分别加入到容器中，充分搅拌，即得可UV固化的纳米银线浆料，纳米银线在浆料中达到了很好的分散效果，不会产生沉淀。选用10×10cm经过超声清洗的玻璃基板，将上述浆料涂敷在基板上（厚度2μm）,采用1KW汞灯以80W·cm-1照度的紫外灯固化4分钟，测试其性能，结果如表1所示。表1电阻32Ω/mm透光率（扣除基材影响）92.5%附着力（百格法）一级由表1可得，本实施例制备的纳米银线浆料的导电性良好、透光率高、附着力好。实施例2纳米银线/聚氨酯丙烯酸酯复合物的制备：将0.03g的氯化钠加到2.5g乙二醇中，室温下搅拌至氯化钠完全溶解，再加入2.5g脂肪族聚氨酯丙烯酸脂预聚物（氰特EB284）（溶液A）；将3g硝酸银加到2.5g乙二醇中室温下搅拌均匀(避光配制，溶液B)，将溶液A滴加到溶液B中，室温继续搅拌15分钟至体系均匀，然后将配合好的混合溶液倒入耐压罐中，在电热恒温干燥箱中150℃反应8小时。反应完成后至体系冷却至常温，在离心机上以500r/min的速度离心分离，将乙二醇上清液取出，留下的部分即为前驱体纳米银线/聚氨酯丙烯酸酯复合物。取上述前驱体，加入其它组份，按以下配比混合：前驱体：4g丙氧基化甘油三丙烯酸酯2g光引发剂：安息香双甲醚0.3g活性稀释剂：1，6-己二醇二丙烯酸酯1g三丙二醇二丙烯酸酯1g混合溶剂(体积比为3:1的丙酮和甲醇)0.75g助剂：分散剂(TegoDispers688)0.1g消泡剂(BYK020)0.1g粘度调节剂(BYK333)0.1g。按照上述组成将各组份分别加入到容器中，充分搅拌，即得可UV固化的纳米银线浆料，纳米银线在浆料中达到了很好的分散效果，不会产生沉淀。选用10×10cm经过超声清洗的玻璃基板，将上述浆料涂敷在基板上（厚度2μm）,采用1KW汞灯以80W·cm-1照度的紫外灯固化3分钟，测试其性能，结果如表2所示。表2电阻30Ω/mm透光率（扣除基材影响）93.7%附着力（百格法）一级由表2可得，本实施例制备的纳米银线浆料的导电性良好、透光率高、附着力好。实施例3纳米银线/聚氨酯丙烯酸酯复合物的制备：将0.05g的氯化钠加到3.5g乙二醇中，室温下搅拌至氯化钠完全溶解，再加入4g脂肪族聚氨酯丙烯酸脂预聚物（氰特EB284）（溶液A）；将5g硝酸银加到3.5g乙二醇中室温下搅拌均匀(避光配制，溶液B)，将溶液A滴加到溶液B中，室温继续搅拌15分钟至体系均匀，然后将配合好的混合溶液倒入耐压罐中，在电热恒温干燥箱中160℃反应9小时。反应完成后至体系冷却至常温，在离心机上以500r/min的速度离心分离，将乙二醇上清液取出，留下的部分即为前驱体纳米银线/聚氨酯丙烯酸酯复合物。取上述前驱体，加入其它组份，按以下配比混合：前驱体：5g丙氧基化甘油三丙烯酸酯3g光引发剂：1-羟基-环己基-苯基甲酮0.5g活性稀释剂：1，6-己二醇二丙烯酸1g三丙二醇二丙烯酸酯1g三羟甲基三丙烯酸酯1g混合溶剂(体积比为3:1的丙酮和甲醇)1g助剂：分散剂(TegoDispers688)0.2g消泡剂(BYK020)0.15g粘度调节剂(BYK333)0.15g。按照上述组成将各组份分别加入到容器中，充分搅拌，即得可UV固化的纳米银线浆料，纳米银线在浆料中达到了很好的分散效果，不会产生沉淀。选用10×10cm经过超声清洗的玻璃基板，将上述浆料涂敷在基板上（厚度2μm）,采用1KW汞灯以80W·cm-1照度的紫外灯固化5分钟，测试其性能，结果如表3所示。表3电阻28Ω/mm透光率（扣除基材影响）91.2%附着力（百格法）一级由表3可得，本实施例制备的纳米银线浆料的导电性良好、透光率高、附着力。当前第1页1 2 3