本发明属于低温导电银浆,尤其涉及一种无卤素快干型高弯折导电银浆及其制备方法。
背景技术:
1、氯元素和溴元素等卤素会对生态环境、气候及人体健康等造成危害。近年来电子电器行业不断推进无卤化,用以控制氯系、溴系阻燃剂的使用,包括欧盟在内的国际上许多国家、绿色环保机构、大型跨国公司等积极推动无卤素行动,要求供应商遵守无卤低卤要求,进行绿色环保产品生产。无卤导电银浆在电子消费品、工业自动化设备、医疗设备、新能源等领域都得到广泛应用,许多行业都趋向于使用无卤导电银浆,同时也能满足环保要求,提高产品的可靠性和安全性。
2、随着电子技术的进步,近年来快干低温导电银浆市场需求越来越大,正逐步取代传统低温银浆。传统低温导电银浆固化温度高(≥150℃)、固化时间长(≥1h),快干银浆只需短短几分钟就能干燥固化。与快干银浆相匹配的卷对卷印刷快干工艺省去了二次烘烤环节,更高效、更节省空间且大大降低了用电及人工成本,已成为市场主流。
3、为了保证快速干燥和良好的导电性,当前许多快干银浆均以收缩率较大的氯醋树脂制备有机载体,以此制得的快干银浆达不到无卤的环保要求。与此同时,许多电子元器件在实际使用过程中会承受弯曲、折叠等应变条件,这就需要银浆在导电性优越的同时还具有好的耐弯折性。因此制备一种银浆既环保无卤,又能快干,还能满足高弯折的应用场景,在工艺匹配、节能环保、性能提升等方面均十分有意义。
4、市场现有的快干银浆大多卤素含量高,而现有的无卤银浆只能匹配慢干工艺,在无卤且快干的基础上实现高弯折是对低温银浆提出的更高要求。市场现有的银浆无法集快干、无卤和高弯折为一体。
技术实现思路
1、本发明的目的之一,在于提供一种无卤素快干型高弯折导电银浆的制备方法,该制备方法制备的无卤素快干型高弯折导电银浆的导电性优异、耐弯折性极佳,且干燥固化速度快,不含卤素,节能环保。
2、本发明的目的之二,在于提供一种无卤素快干型高弯折导电银浆。
3、为了达到上述目的之一,本发明采用如下技术方案实现:
4、一种无卤素快干型高弯折导电银浆的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
5、步骤s1、以300~400rpm的转速,将egda、dbe和nep搅拌5~15分钟,得到混合溶剂;
6、步骤s2、将颗粒状的醛酮树脂溶解在dbe中后,于85~95℃的温度下水浴,并在1500~1800rpm的转速下搅拌10~12小时后,采用150~250目聚酯滤网过滤,得到醛酮树脂溶液;
7、步骤s3、将颗粒状的聚氨酯树脂溶解于egda中,于65~75℃的温度下水浴,并在1200~1500rpm的转速下搅拌12~15小时后,采用150~250目聚酯滤网过滤,得到聚氨酯树脂溶液;
8、步骤s4、以600~800rpm的转速,将气相二氧化硅和聚氨酯树脂溶液搅拌分散25~35分钟,得到增韧型聚氨酯树脂溶液;
9、步骤s5、将液体状的丙烯酸树脂、s2中制得的醛酮树脂溶液与s4中制得的增韧型聚氨酯树脂溶液混合后,以800~1000rpm的转速下搅拌15~25分钟,加入封闭型异氰酸酯固化剂xb-g282、改性聚酯类附着力促进剂ltw、环保型有机铋催干剂mok761、有机膨润土和s1中制得的混合溶剂,再以600~800rpm的转速,搅拌分散25~35分钟,得到有机载体;
10、步骤s6、以1000~1200rpm的转速,将银粉和有机载体搅拌分散25~35分钟后,加入硅烷偶联剂kh560,并以800~1000rpm的转速,继续搅拌分散10~20分钟,得到粗浆;
11、步骤s7、将所述粗浆研磨轧制4~6次后,再进行离心真空脱泡。
12、本发明通过醛酮树脂,有效缩短了干燥时间,提高了的银膜层硬度;通过聚氨酯树脂,保证了良好的附着力和柔性骨架,通过丙烯酸树脂的低固含量高粘度的填充,保证了银浆适宜的粘度和流动性;通过封闭型异氰酸酯固化剂xb-g282的解封,使银浆实现低温快干,同时提高了成膜后的耐水性和耐溶剂性;通过环保型有机铋催干剂mok7611,在烘烤过程中促进体系反应,助于表面干燥的同时促进各组分间紧密结合,使银层具有良好的致密性和导电性;通过egda、dbe和nep的混合溶剂,既能快速烘干又避免印刷过程中干板而引起堵网,达到良好的快干性和印刷效果;通过气相二氧化硅对聚氨酯树脂的增韧预处理,有效提高了银浆的耐弯折性,同时保证银浆具有良好的印刷性。
13、进一步的,在所述步骤s1中,所述egda、dbe和nep的质量比为1:2~3:0.75~2.2。
14、进一步的,在所述步骤s2中,所述醛酮树脂和dbe的质量比为0.3~0.5:1。
15、进一步的,在所述步骤s3中,所述聚氨酯树脂和egda的质量比为0.15~0.25:1。
16、进一步的,在所述步骤s4中,所述气相二氧化硅和聚氨酯树脂溶液的质量比为0.05~0.1:1。
17、进一步的,在所述步骤s5中,所述醛酮树脂溶液、丙烯酸树脂、增韧型聚氨酯树脂溶液、闭型异氰酸酯固化剂xb-g282、改性聚酯类附着力促进剂ltw、环保型有机铋催干剂mok761、有机膨润土和混合溶剂的质量比为0.5~5:1~8:3~10:0.5~2.5:0.8~2:0.5~3:1~2:28~38。
18、进一步的,在所述步骤s6中,所述银粉、硅烷偶联剂kh560和有机载体的质量比为45~55:1~3:42~53。
19、进一步的,在所述步骤s6中,所述银粉为片状银粉,粒径为3.0~8.0μm,松装密度为0.8~1.5g/cm3。
20、为了达到上述目的之二,本发明采用如下技术方案实现:
21、一种无卤素快干型高弯折导电银浆,所述无卤素快干型高弯折导电银浆采用权利要求1~8中任意一项所述的制备方法制备的。
22、进一步的,所述无卤素快干型高弯折导电银浆的细度≤10μm,粘度为20~25pa.s。
23、综上,本发明的技术方案具备如下技术效果:
24、本发明以气相二氧化硅为增韧助剂对聚氨酯树脂进行增韧预处理,有效提高银浆的耐弯折性,同时保证银浆具有良好的印刷性;本发明选用液体状的丙烯酸树脂、醛酮树脂溶液和增韧型聚氨酯树脂溶液,不含卤素,提高了银浆的流动性、附着力和抗划伤性;本发明通过封闭型异氰酸酯固化剂xb-g282、改性聚酯类附着力促进剂ltw、环保型有机铋催干剂mok761和混合溶剂,在烘烤过程中促进体系反应,有助于表面干燥,同时促进各组分间紧密结合,使银层具有良好的致密性和导电性,满足笔记本电脑键盘、医疗电极等弯折要求高的应用场景;本发明银浆的干燥、固化速度快,适用于卷对卷自动印刷工艺。
1.一种无卤素快干型高弯折导电银浆的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤s1中,所述egda、dbe和nep的质量比为1:2~3:0.75~2.2。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤s2中,所述醛酮树脂和dbe的质量比为0.3~0.5:1。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤s3中,所述聚氨酯树脂和egda的质量比为0.15~0.25:1。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤s4中,所述气相二氧化硅和聚氨酯树脂溶液的质量比为0.05~0.1:1。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤s5中,所述醛酮树脂溶液、丙烯酸树脂、增韧型聚氨酯树脂溶液、闭型异氰酸酯固化剂xb-g282、改性聚酯类附着力促进剂ltw、环保型有机铋催干剂mok761、有机膨润土和混合溶剂的质量比为0.5~5:1~8:3~10:0.5~2.5:0.8~2:0.5~3:1~2:28~38。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤s6中,所述银粉、硅烷偶联剂kh560和有机载体的质量比为45~55:1~3:42~53。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤s6中,所述银粉为片状银粉,粒径为3.0~8.0μm,松装密度为0.8~1.5g/cm3。
9.一种无卤素快干型高弯折导电银浆,其特征在于,所述无卤素快干型高弯折导电银浆采用权利要求1~8中任意一项所述的制备方法制备的。
10.根据权利要求9所述的无卤素快干型高弯折导电银浆,其特征在于,所述无卤素快干型高弯折导电银浆的细度≤10μm,粘度为20~25pa.s。