專利名稱：一種銀粉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種銀粉的制備方法。
背景技術(shù)：
近些年，燒結(jié)銀粉及銀漿用量快速增長。由于環(huán)保的要求、以及受到電子行業(yè)價格 競爭的影響，對銀粉制備方法的環(huán)保和成本控制的需求越來越強烈。相比較而言，使用葡萄糖做為還原劑，具有成本低廉，天然無污染的特點。常規(guī)方 法是用硝酸銀與含有分散劑的葡萄糖溶液，在堿性條件下直接反應(yīng)，得到銀粉。這種方法容 易引發(fā)銀鏡反應(yīng)，大量銀離子在反應(yīng)容器表面被還原，生成光亮鍍層，致使銀粉收率下降。 同時，由于還原過程中銀的過飽和度很大，晶體析出速度較快，容易造成不同程度的團聚。銀粉作為燒結(jié)銀漿的填充物，其團聚狀態(tài)有較高的要求?，F(xiàn)有銀粉制備技術(shù)以液 相還原為主，需要在合成過程中使用分散劑或保護劑，用以減少銀顆粒的聚集。為了保證銀 粉的分散性，人們試驗了不同分散劑類型、分散劑用量，試圖改善銀顆粒的團聚狀態(tài)。例如 使用羧酸類及羧酸鹽類分散劑。由于羧酸分子量小，親水基作用弱，在水中的溶解度小，往 往不能使還原過程產(chǎn)生的銀顆粒充分分散；也有人通過大量使用高分子分散劑(也稱作高 分子保護劑)，如明膠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇等提高銀粉分散性，但聚合物在后期處理 過程中難以去除干凈，使用常規(guī)方法清洗后，銀粉中有機物殘留量過大，最終導(dǎo)致銀漿燒結(jié) 性能劣化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種銀粉的制備方法，該方法工藝簡單，污染小， 無銀鏡反應(yīng)，銀粉的收率高，得到的銀粉凝聚度低，分散性好。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為—種銀粉的制備方法，它將硝酸銀溶解在含有多羥基醇類或縮醇類助分散劑的水 溶液中，與含有分散劑的堿溶液混合，在PH值8. 0 14. 0和10°C 60°C下反應(yīng)得到氧化銀 懸濁液，其中，硝酸銀、分散劑、助分散劑的重量比為100 0.1 30 100 2.0 300 ； 將還原劑加入到上述氧化銀懸濁液中，攪拌反應(yīng)，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到銀粉。上述制備方法中，所述硝酸銀、分散劑、助分散劑的重量比100 0.2 50 100 1.5 200。上述制備方法中，所述分散劑是曲拉通、聚氧乙烯醚烷基胺、聚氧乙烯醚磷酸酯鉀 鹽或它們的混合物。上述制備方法中，所述助分散劑是乙二醇、甘油、二甘醇、三甘醇或它們的混合物。
上述制備方法中，所述還原劑為葡萄糖。 在銀粉的制備過程中，由于氧化銀的分散狀態(tài)會影響到最終獲得的銀粉的分散狀 態(tài)，所以，通過氧化銀還原制備銀粉，關(guān)鍵在于控制氧化銀顆粒分散度。在銀的沉淀和還原 過程中，氧化銀或銀的過飽和度很大，晶體析出速度較快，而分散劑的吸附過程是在晶體從溶液中析出之后發(fā)生的，分散劑在顆粒表面的吸附過程與顆粒碰撞聚集過程存在競爭關(guān) 系。因此需要采取措施，在分散劑形成充分吸附之前，降低晶體碰撞幾率，以延緩顆粒的聚 集。本發(fā)明中，通過加入羥基醇類或縮醇類助分散劑來增加反應(yīng)體系的粘度，減緩顆粒的 布朗運動，減小晶體之間的碰撞幾率；同時在進行沉淀和還原反應(yīng)時能夠有效增強分散劑 在晶體表面的吸附，防止銀粉團聚；另外，由于葡萄糖還原劑在多羥基醇或縮醇助分散劑中 的溶解度比較小，多羥基醇類或縮醇類助分散劑的加入還減小了還原劑的擴散速度，降低 了反應(yīng)的劇烈程度，又進一步減小了團聚發(fā)生的可能，本發(fā)明提供的方法中，硝酸銀、分散 齊U、助分散劑的重量比為100 0. 1 30 100 2. 0 300，優(yōu)選為100 0. 2 50 100 1.5 200。 適合本發(fā)明的分散劑可以是聚氧乙烯醚類分散劑，這類分散劑含有親水鏈一聚 氧乙烯基，容易與水、醇等形成氫鍵，在水中形成穩(wěn)定的分散體系，其臨界膠束濃度(CMC) 值比傳統(tǒng)的分散劑低，用量少，具有成本優(yōu)勢。其做為氧化銀制備、銀粉還原和銀粉表面處 理過程的分散劑，可以在吸附量較小的情況下保護銀顆粒不發(fā)生聚集。本發(fā)明中采用的分 散劑優(yōu)選曲拉通、聚氧乙烯醚烷基胺、聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽或它們的混合物。本發(fā)明中的羥基醇類或縮醇類助分散劑含有多個羥基，可以與水分子、聚氧乙烯 醚類分散劑中的乙氧基上的氧原子形成氫鍵，既增加了分子間的作用力，又不會像聚合物 保護劑那樣清洗困難。本發(fā)明中采用的羥基醇類或縮醇類助分散劑優(yōu)選乙二醇、甘油、二甘 醇、三甘醇或它們的混合物。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過羥基醇類或縮醇類助分散劑和聚氧乙烯醚類分散 劑的組合使用，并將硝酸銀、分散劑和助分散劑三者的重量比控制在100 0.1 30 100 2.0 300的范圍內(nèi)，使氧化銀顆粒在銀粉制備過程中的分散度保持最大、穩(wěn)定，消除 了銀鏡反應(yīng)問題，防止了銀粉在后期處理過程的聚集，保證了銀粉的分散性；將容易分散的 氧化銀顆粒的沉淀制備過程與生成單質(zhì)銀的還原過程分開，有效的解決銀粉分散性問題。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明，當(dāng)并不限于此。實施例1取0. 1重量份的曲拉通X-100溶解到100重量份的水中，加入NaOH溶液調(diào)整pH 到14. 0，得到堿液A ；取150重量份的葡萄糖溶解到為300重量份的水中，得到還原液B ；取 30重量份的甘油溶解到500重量份的水中，加入為100重量份的硝酸銀，攪拌溶解，做為銀 溶液。將銀溶液與堿液A混合，保持反應(yīng)容器50°C，10-60秒后將還原液B注入混合液中， 反應(yīng)10-60秒，進行分離，用去離子水洗滌三次，無水乙醇洗滌三次，干燥，得到一次顆粒平 均為0. 18微米、激光粒度平均直徑0. 26微米的銀粉63. 0重量份，收率99. 2%，540°C熱失 重小于0.4%。實施例2取0.2重量份的聚氧乙烯醚脂肪醇胺溶解到100重量份的水中，加入NaOH溶液調(diào) 整pH到11. 0，得到堿液A ；取150重量份的葡萄糖溶解到300重量份的水中得到還原液B ； 取50重量份的乙二醇溶解到310重量份的水中，加入100重量份的硝酸銀，攪拌溶解做為 銀溶液。將堿液A與銀溶液混合，保持反應(yīng)容器40°C，攪拌1-10分鐘，將還原液B注入混合液中，攪拌30分鐘，進行過濾，用去離子水洗滌三次，無水乙醇洗滌三次，干燥，得到一次顆粒平均為0. 26微米、激光粒度平均直徑0. 36微米的銀粉63. 3重量份，收率99. 6%，540°C 熱失重小于0.4%。實施例3取1. 0重量份的聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽溶解到100重量份的水中，加入NaOH溶液 調(diào)整PH到12. 0，得到堿液A ；取150重量份的葡萄糖溶解到300重量份的水中得到還原液 B ；取100重量份的二甘醇和100重量份的乙二醇溶解到310重量份的水中，加入100重量 份的硝酸銀，攪拌溶解做為銀溶液。將堿液A與銀溶液混合，保持反應(yīng)容器60°C，攪拌4-6 分鐘，將還原液B注入混合液中，攪拌30分鐘，進行過濾，用去離子水洗滌三次，無水乙醇洗 滌三次，干燥，得到一次顆粒平均為0. 22微米、激光粒度平均直徑0. 30微米的銀粉63. 3重 量份，收率99. 6%，540°C熱失重小于0. 4%。實施例4取1. 5重量份的聚氧乙烯醚脂肪醇胺溶解到100重量份的水中，加入NaOH溶液調(diào) 整pH到10. 0，得到堿液A ；取150重量份的葡萄糖溶解到300重量份的水中得到還原液B ； 取110重量份的三甘醇和120重量份的乙二醇溶解到300重量份的水中，加入100重量份 的硝酸銀，攪拌溶解得到銀溶液。將堿液A與銀溶液混合，保持反應(yīng)容器10°C，攪拌8-10分 鐘，將還原液B注入混合液中，攪拌50分鐘，進行過濾，用去離子水洗滌三次，無水乙醇洗滌 三次，干燥，得到一次顆粒平均為0. 32微米、，激光粒度平均直徑0. 40微米的銀粉63. 1重 量份，收率99.3%, 540°C熱失重小于0.4%o實施例5取1重量份的曲拉通、1重量份的聚氧乙烯醚烷基胺溶解到100重量份的水中，力口 入NaOH溶液調(diào)整pH到8. 0，得到堿液A ；取150重量份的葡萄糖溶解到300重量份的水中 得到還原液B ；取300重量份的二甘醇溶解到310重量份的水中，加入100重量份的硝酸銀， 攪拌溶解做為銀溶液。將堿液A與銀溶液混合，保持反應(yīng)容器30°C，攪拌5-6分鐘，將還原 液B注入混合液中，攪拌30分鐘，進行過濾，用去離子水洗滌三次，無水乙醇洗滌三次，干 燥，得到一次顆粒平均為0. 24微米、激光粒度平均直徑0. 34微米的銀粉63. 1重量份，收率 99. 3%，540°C熱失重小于 0. 4%0對比例取200重量份的葡萄糖溶解到300重量份的水中，加入NaOH溶液調(diào)整pH到12. 0， 然后加入110重量份的吐溫20，得到還原液；取100重量份的硝酸銀，攪拌溶解做為銀溶 液。二者混合，保持反應(yīng)容器60°C，攪拌15-20分鐘，進行過濾，用去離子水洗滌三次，無水 乙醇洗滌三次，干燥，得到一次顆粒平均為0. 32微米、激光粒度平均直徑0. 61微米的銀粉 61.0重量份，收率96%，540°C熱失重小于0. 5 %。
表中用激光粒度儀測試銀粉的顆粒分布，取得測定數(shù)據(jù)D50( —個樣品的累計粒 度分布數(shù)達到50%時所對應(yīng)的粒徑)；用掃描電鏡圖像解析測量銀粉一次顆粒平均粒徑 D1A，用D50/D1A得到凝聚度。凝聚度的數(shù)值越接近1，表明銀粉的顆粒越接近單分散，分散性越好。由表中數(shù)據(jù) 可以看出，采用本發(fā)明方法獲得的銀粉的一次顆粒平均粒徑在0. 18 0. 32微米之間，凝聚 度一般在1. 25 1. 44之間，分散性良好。
權(quán)利要求
一種銀粉的制備方法，其特征在于，將硝酸銀溶解在含有多羥基醇類或縮醇類助分散劑的水溶液中，與含有分散劑的堿溶液混合，在pH值8.0～14.0和10℃～60℃下反應(yīng)得到氧化銀懸濁液，其中，硝酸銀、分散劑、助分散劑的重量比為100∶0.1∶30～100∶2.0∶300；將還原劑加入到上述氧化銀懸濁液中，攪拌反應(yīng)，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到銀粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述硝酸銀、分散劑、助分散劑的重量比 為 100 0.2 50 100 1.5 200。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述分散劑為曲拉通、聚氧乙烯醚烷 基胺、聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽或它們的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述助分散劑為多羥基醇類或縮醇 類，可以是乙二醇、甘油、二甘醇、三甘醇或它們的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述還原劑為葡萄糖。
全文摘要
一種銀粉的制備方法，它將硝酸銀溶解在含有多羥基醇類或縮醇類助分散劑的水溶液中，與含有分散劑的堿溶液混合，在pH值8.0～14.0和10℃～60℃下反應(yīng)得到氧化銀懸濁液，其中，硝酸銀、表面活性劑、助分散劑的重量比為100∶0.1∶30～100∶2.0∶300；將還原劑加入到上述氧化銀懸濁液中，攪拌反應(yīng)，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到銀粉。本發(fā)明工藝簡單，污染小，無銀鏡反應(yīng)，銀粉收率高，所得銀粉凝聚度低，分散性好。
文檔編號B22F9/24GK101862837SQ20101021534
公開日2010年10月20日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者任明淑, 劉子英, 劉寧, 張艷, 王小記 申請人:中國樂凱膠片集團公司;樂凱膠片股份有限公司