一種片狀銀粉的綠色制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種片狀銀粉的綠色制備方法。該法使用水溶性樹脂作為過渡膜，先在塑料基材上涂布一層水溶性樹脂，然后通過真空蒸發(fā)鍍膜法在該涂布了水溶性樹脂的塑料基材上蒸鍍銀膜，接著用純水浸泡使水溶性樹脂溶解，銀膜以片狀銀粉的形式與基材分離；再經(jīng)洗滌、分離和超聲粉碎、分離、干燥，得到片狀銀粉。所得片狀銀粉具有表面光滑平整、厚度均勻可控、無雜質(zhì)無缺陷等特點(diǎn)，且厚度可達(dá)納米級(jí)。另外，本發(fā)明所述方法在制備過程中使用的水溶性樹脂作為過渡基底，生產(chǎn)過程在水介質(zhì)中進(jìn)行，且含有水溶性樹脂的溶液可以循環(huán)使用，生產(chǎn)過程無廢棄物、污染物等的排放，綠色環(huán)保。
【專利說明】一種片狀銀粉的綠色制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬材料及電子漿料【技術(shù)領(lǐng)域】。更具體地，涉及一種片狀銀粉的綠色制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]導(dǎo)電漿料按照所使用的導(dǎo)電填料來分主要有:導(dǎo)電金漿、導(dǎo)電銀漿以及導(dǎo)電銅漿等。其中，導(dǎo)電金漿性能優(yōu)良，但填料價(jià)格昂貴，只能在特定場合下使用。而導(dǎo)電銀漿則不僅綜合性能較好，且價(jià)格適中，適合廣泛應(yīng)用。
[0003]片狀銀粉是一種徑厚比大、比表面積大、性質(zhì)穩(wěn)定、顆粒間以面接觸、電阻低、導(dǎo)電性能好的貴金屬粉體。由片狀銀粉所制備的導(dǎo)電漿料，顆粒間多以面-面接觸，具有較大的接觸面積，從而降低了接觸電阻，提高了導(dǎo)電漿料的導(dǎo)電性。同時(shí)，片狀銀粉間的堆積為面與面逐層堆疊，不但降低了涂層厚度，而且節(jié)省銀用量，為電子元器件的小型化和大規(guī)模集成電路的制作提供了有利條件。
[0004]片狀銀粉的制備方法主要有機(jī)械球磨法和化學(xué)還原法?；瘜W(xué)還原法又包括光誘導(dǎo)法、界面還原法、模板法等。目前，電子漿料用的片狀銀粉大部分采用機(jī)械球磨法生產(chǎn)。但機(jī)械球磨法能耗高，影響因素多，制備過程中需添加助磨劑，容易受到雜質(zhì)污染，產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)不穩(wěn)定，特別是片狀銀粉粒度分布寬、表面粗糙、厚度不均且不可控。由其制備的電子漿料，導(dǎo)電顆粒間的接觸是粗糙的面-面接觸，導(dǎo)致接觸電阻偏大，導(dǎo)電性能偏低。另外，化學(xué)方法生產(chǎn)工藝較復(fù)雜，有機(jī)物殘留較多，產(chǎn)生大量廢水，對(duì)環(huán)境有一定的負(fù)面影響，同時(shí)銀粉形貌難以控制，片狀比例較低。
[0005]因此，研究探索一種綠色環(huán)保、制備表面平整、光滑、無缺陷的片狀銀粉的方法，是一項(xiàng)意義重大的課題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有片狀銀粉制備方法的缺陷和技術(shù)不足，提供一種新穎的片狀銀粉的綠色制備方法，該方法制備的片狀銀粉厚度均一、表面光滑平整，且生產(chǎn)過程在水介質(zhì)中進(jìn)行，沒有VOC和廢水排放，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的同時(shí)也降低了片狀銀粉生產(chǎn)成本。
[0007]本發(fā)明的目的是提供一種片狀銀粉的綠色制備方法。
[0008]本發(fā)明另一目的是所述片狀銀粉的綠色制備方法的應(yīng)用。
[0009]本發(fā)明上述目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
本發(fā)明提供了一種片狀銀粉的綠色制備方法，包含以下步驟:
51.在塑料基底上均勻涂布一層50?200nm水溶性樹脂層(作為過渡基底)，并80?140°C 烘烤 10 ?20min ；
52.利用物理氣相沉積法在上述水溶性樹脂層上沉積一層銀膜，形成銀/聚合物復(fù)合膜；所述銀膜的厚度不做嚴(yán)格限制，可根據(jù)所需片狀銀粉的厚度進(jìn)行調(diào)整； 53.將上述銀/聚合物復(fù)合膜浸入純水中，待水溶性樹脂溶解后，銀膜即從塑料基底上剝離下來，將該銀膜用純水洗滌不少于3次，得到含有粗銀粉的混合溶液，抽濾得到濕餅；
54.將S3所得濕餅加入到超聲波粉碎機(jī)中，5?20W/m2超聲粉碎處理15?120min后，再用離心分離機(jī)進(jìn)行分離，得到片狀銀粉初級(jí)產(chǎn)品；
55.將S4的片狀銀粉初級(jí)產(chǎn)品干燥后，即得到粒徑均一、表面光滑平整的片狀銀粉。
[0010]其中，上述制備過程中使用的塑料基材不需烘烤，可直接重復(fù)使用；
S3所述洗滌之后剩余的含有水溶性樹脂的溶液通過濃縮，可循環(huán)用于塑料基底的涂布；所述濃縮的方法可以是加熱蒸發(fā)等。
[0011]另外，S3所述的用純水洗滌銀粉是為了除去殘留在銀粉表面的水溶性樹脂。
[0012]優(yōu)選地，SI所述塑料基底為PET或PVC等柔性薄膜；所述塑料基底先用去離子水和乙醇清洗干凈。
[0013]優(yōu)選地，SI所述水溶性樹脂為水溶性環(huán)氧樹脂、水溶性聚氨酯樹脂、水溶性丙烯酸樹脂或聚乙烯醇；更優(yōu)選地，所述水溶性樹脂為分子量為10000?25000的水溶性環(huán)氧樹月旨、分子量為10000?25000的水溶性聚氨酯樹脂、分子量為10000?25000的水溶性丙烯酸樹脂或分子量為10000?25000的聚乙烯醇。
[0014]優(yōu)選地，SI所述水溶性樹脂是固含量為5?8%的水溶性樹脂水溶液。
[0015]優(yōu)選地，SI所述涂布的方法為絲網(wǎng)印刷法。
[0016]優(yōu)選地，S2所述物理氣相沉積法為真空蒸發(fā)鍍膜法，步驟為:
521.將銀絲表面打磨干凈后置于真空鍍膜機(jī)真空室的鎢舟中，將涂布好水溶性樹脂層的塑料基底裝在轉(zhuǎn)盤上；
522.先粗抽低真空至5Pa，后精抽高真空至IX 10_2 Pa;
523.慢慢調(diào)節(jié)電壓使銀絲受熱汽化，銀蒸汽沉積在水溶性樹脂層上，得到厚度約10?10nm的銀膜。
[0017]優(yōu)選地，S3所述浸入純水中的時(shí)間為不少于10 min。更優(yōu)選地，S3所述浸入純水中的時(shí)間為15min。
[0018]優(yōu)選地，S4所述超聲粉碎60min ;所述離心分離機(jī)進(jìn)行分離是在不小于4000 r/min離心不少于60min。
[0019]更優(yōu)選地，S4所述離心分離機(jī)進(jìn)行分離是在4000 r/min離心60min
優(yōu)選地，S5所述干燥是采用真空加熱干燥，真空度不小于0.09 MPa,溫度為80?100°C，干燥時(shí)間為45?60 min。
[0020]更優(yōu)選地，S5所述干燥是采用真空加熱干燥，真空度0.09 MPa，溫度為80°C，干燥時(shí)間為60 min。
[0021]根據(jù)上述制備方法制備得到的片狀銀粉產(chǎn)品也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0022]本發(fā)明通過大量研究和探索，得出了上述片狀銀粉的制備方法，不僅克服了機(jī)械球磨法制備的片狀銀粉表面粗糙、厚度不均等缺陷，所采用的工藝可精確控制片狀銀粉的厚度，所得片狀銀粉具有表面光滑平整、粉片厚度均勻可控、容易形成面-面接觸導(dǎo)電通道等優(yōu)點(diǎn)，且粉片厚度達(dá)到納米級(jí)，片狀銀粉基本無雜質(zhì)、無缺陷，導(dǎo)電性能更好、電阻率低。
[0023]本發(fā)明制備工藝在PVD時(shí)，無需充入氬氣等惰性氣體，只需抽高真空即可達(dá)到保護(hù)目的，一方面不僅可以節(jié)約生產(chǎn)成本，另一方面還可精簡生產(chǎn)工藝，提升生產(chǎn)效率。
[0024]制備過程中引入了超聲粉碎得到片狀銀粉，而非機(jī)械攪拌，這樣能更精確的控制粒徑范圍，且使銀粉表面光滑平整，還能提升產(chǎn)品的成品率。
[0025]另外，該方法在制備過程中采用水溶性樹脂膜作為過渡膜，后續(xù)脫膜直接在純水中進(jìn)行，不僅對(duì)操作人員的身體健康沒有任何傷害，成本低廉，并且對(duì)環(huán)境無污染，這種水溶性樹脂及純水脫膜的方式綠色環(huán)保，可實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
[0026]同時(shí)，該方法在制備過程中剩余的含有水溶性樹脂的溶液可以通過濃縮循環(huán)利用，生產(chǎn)過程無廢棄物、污染物等的排放，綠色環(huán)保，進(jìn)一步降低了成本。
[0027]另外，本發(fā)明經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)摸索和驗(yàn)證，對(duì)制備方法中的各工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化，結(jié)果顯示，各工藝條件對(duì)制備得到的片狀銀粉的性能都是至關(guān)重要的，且效果與各條件之間并不是直接單純的規(guī)律性比例關(guān)系，各個(gè)工藝條件會(huì)相互影響、相互協(xié)調(diào)。
[0028]本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明提供了一種基于物理氣相沉積法和水溶性樹脂制備片狀銀粉的綠色方法，不僅克服了機(jī)械球磨法制備的片狀銀粉表面粗糙、厚度不均等缺陷，所采用的工藝可精確控制片狀銀粉的厚度和粒徑范圍，提升產(chǎn)品的成品率，所得片狀銀粉具有表面光滑平整、粉片厚度均勻可控、容易形成面-面接觸導(dǎo)電通道等優(yōu)點(diǎn)，且粉片厚度達(dá)到納米級(jí)，片狀銀粉基本無雜質(zhì)、無缺陷，導(dǎo)電性能更好、電阻率低。
[0029]本發(fā)明制備工藝在PVD時(shí)，無需充入氬氣等惰性氣體，只需抽高真空即可達(dá)到保護(hù)目的，一方面不僅可以節(jié)約生產(chǎn)成本，另一方面還可精簡生產(chǎn)工藝，提升生產(chǎn)效率。
[0030]另外，本發(fā)明所述方法在制備過程中使用的水溶性樹脂作為過渡基底，生產(chǎn)過程在水介質(zhì)中進(jìn)行，不僅對(duì)操作人員的身體健康沒有任何傷害，成本低廉，并且對(duì)環(huán)境無污染，且塑料基底、含有水溶性樹脂的溶液都可以循環(huán)使用，生產(chǎn)過程無廢棄物、污染物等的排放，綠色環(huán)保，大大降低了片狀銀粉的生產(chǎn)成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明超聲60 min制備的納米厚度片狀銀粉的SEM圖。
[0032]圖2為本發(fā)明制備的納米厚度片狀銀粉的表面形貌圖。
[0033]圖3為本發(fā)明制備的納米厚度片狀銀粉的側(cè)向形貌圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但實(shí)施例并不對(duì)本發(fā)明做任何形式的限定。除非特別說明，本發(fā)明采用的試劑、方法和設(shè)備為本【技術(shù)領(lǐng)域】常規(guī)試齊U、方法和設(shè)備。
[0035]除非特別說明，本發(fā)明所用試劑和材料均為市購。
[0036]實(shí)施例1
1、以PET為基底，水溶性丙烯酸樹脂為過渡基底層，制備片狀銀粉，步驟如下:
S1.將PET薄膜分別用去離子水和乙醇清洗干凈，烘箱中80°C烘干待用。
[0037]S2.將分子量為13000的水溶性丙烯酸樹脂加入去離子水中，使丙烯酸樹脂在溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到6%，加熱至60°C使其完全溶化，然后將丙烯酸樹脂溶液通過絲網(wǎng)印刷涂布于PET基材上，100°C烘烤20 min，使PET基材表面覆蓋上10nm厚、均勻的水溶性樹脂層。
[0038]S3.利用物理氣相沉積法在上述丙烯酸樹脂上沉積一層10 nm厚的銀膜，形成銀/聚合物復(fù)合膜；
54.將上述銀/聚合物復(fù)合膜浸入純凈水中，15min后丙烯酸樹脂溶解，銀膜即從PET基底上剝離下來，將上述銀膜用純水洗滌3次，得到含有粗銀粉的混合溶液，抽濾得到濕餅；
55.將上述濕餅加入到超聲波粉碎機(jī)中，20W/m2進(jìn)行粉碎60min，再用離心分離機(jī)4000r/min分離60 min,得到片狀銀粉初級(jí)產(chǎn)品；
56.將S5的片狀銀粉初級(jí)產(chǎn)品采用真空加熱干燥，真空度0.09 MPa，溫度為80°C，干燥時(shí)間為60 min,即得到粒徑均一、表面光滑平整的片狀銀粉。
[0039]其中，S3所述利用物理氣相沉積法在上述丙烯酸樹脂上沉積一層1nm厚的銀膜的方法具體如下:
521.將銀絲表面打磨干凈后置于真空鍍膜機(jī)真空室的鎢舟中，將涂布好水溶性樹脂層的塑料基底裝在轉(zhuǎn)盤上；
522.先粗抽低真空至5Pa，后精抽高真空至IX 10_2 Pa;
523.慢慢調(diào)節(jié)電壓使銀絲受熱汽化，銀蒸汽沉積在水溶性樹脂層上，得到厚度約1nm的銀膜。
[0040]2、測定結(jié)果顯示，本實(shí)施例制備所得的片狀銀粉具有下述特征:銀粉厚度均一，為10 nm左右，表面光滑平整。該片狀銀粉的SEM圖、表面形貌圖、側(cè)向形貌圖分別如附圖1、
2、3所示。
[0041]實(shí)施例2
1、以PET為基底，水溶性聚氨酯樹脂為過渡基底層，制備片狀銀粉，步驟如下:
S1.將PET薄膜分別用去離子水和乙醇清洗干凈，烘箱中80°C烘干待用。
[0042]S2.將分子量為13000的水溶性聚氨酯樹脂加入去離子水中，使聚氨酯樹脂在溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到6%，加熱至60°C使其完全溶化，然后將聚氨酯樹脂溶液通過絲網(wǎng)印刷涂布于PET基材上，120°C烘烤15min，使PET基材表面覆蓋上10nm厚、均勻的水溶性樹脂層。
[0043]S3.利用物理氣相沉積法在上述聚氨酯樹脂上沉積一層10nm厚的銀膜，形成銀/聚合物復(fù)合膜；
54.將上述銀/聚合物復(fù)合膜浸入純凈水中，20min后聚氨酯溶解，銀膜即從PET基底上剝離下來，將上述銀膜用純水洗滌3次，得到含有粗銀粉的混合溶液，抽濾得到濕餅；
55.將上述濕餅加入到超聲波粉碎機(jī)中，20W/m2進(jìn)行粉碎60min，再用離心分離機(jī)4000r/min分離60 min,得到片狀銀粉初級(jí)產(chǎn)品；
56.將S5的片狀銀粉初級(jí)產(chǎn)品采用真空加熱干燥，真空度0.09 MPa，溫度為90°C，干燥時(shí)間為60 min,即得到粒徑均一、表面光滑平整的片狀銀粉。
[0044]其中，S3所述利用物理氣相沉積法在上述聚氨酯樹脂上沉積一層10nm厚的銀膜的方法具體如下:
S21.將銀絲表面打磨干凈后置于真空鍍膜機(jī)真空室的鎢舟中，將涂布好水溶性樹脂層的塑料基底裝在轉(zhuǎn)盤上； 522.先粗抽低真空至5Pa，后精抽高真空至2 X 10_2 Pa;
523.慢慢調(diào)節(jié)電壓使銀絲受熱汽化，銀蒸汽沉積在水溶性樹脂層上，得到厚度約10nm的銀膜。
[0045]2、測定結(jié)果顯示，本實(shí)施例制備所得的片狀銀粉具有下述特征:銀粉厚度均一，為100 nm左右，表面光滑平整。
[0046]實(shí)施例3
1、以PET為基底，水溶性丙烯酸樹脂為過渡基底層，制備片狀銀粉，步驟如下:
S1.將PET薄膜分別用去離子水和乙醇清洗干凈，烘箱中80°C烘干待用。
[0047]S2.將分子量為13000的水溶性丙烯酸樹脂加入去離子水中，使丙烯酸樹脂在溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到6%，加熱至60°C使其完全溶化，然后將丙烯酸樹脂溶液通過絲網(wǎng)印刷涂布于PET基材上，140°C烘烤10 min，使PET基材表面覆蓋上200nm厚、均勻的水溶性樹脂層。
[0048]S3.利用物理氣相沉積法在上述丙烯酸樹脂上沉積一層20 nm厚的銀膜，形成銀/聚合物復(fù)合膜；
54.將上述銀/聚合物復(fù)合膜浸入純凈水中，30min后丙烯酸樹脂溶解，銀膜即從PET基底上剝離下來，將上述銀膜用純水洗滌3次，得到含有粗銀粉的混合溶液，抽濾得到濕餅；
55.將上述濕餅加入到超聲波粉碎機(jī)中，15W/m2進(jìn)行粉碎30min，再用離心分離機(jī)4000r/min分離60 min,得到片狀銀粉初級(jí)產(chǎn)品；
56.將S5的片狀銀粉初級(jí)產(chǎn)品采用真空加熱干燥，真空度0.09 MPa，溫度為100°C，干燥時(shí)間為50 min，即得到粒徑均一、表面光滑平整的片狀銀粉。
[0049]其中，S3所述利用物理氣相沉積法在上述丙烯酸樹脂上沉積一層20nm厚的銀膜的方法具體如下:
521.將銀絲表面打磨干凈后置于真空鍍膜機(jī)真空室的鎢舟中，將涂布好水溶性樹脂層的塑料基底裝在轉(zhuǎn)盤上；
522.先粗抽低真空至5Pa，后精抽高真空至IX 10_2 Pa;
523.慢慢調(diào)節(jié)電壓使銀絲受熱汽化，銀蒸汽沉積在水溶性樹脂層上，得到厚度約20nm的銀膜。
[0050]2、測定結(jié)果顯示，本實(shí)施例制備所得的片狀銀粉具有下述特征:銀粉厚度均一，為20 nm左右，表面光滑平整。
[0051]實(shí)施例4
1、以PET為基底，水溶性聚氨酯樹脂為過渡基底層，制備片狀銀粉，步驟如下:
S1.將PET薄膜分別用去離子水和乙醇清洗干凈，烘箱中80°C烘干待用。
[0052]S2.將分子量為13000的水溶性聚氨酯樹脂加入去離子水中，使聚氨酯樹脂在溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到6%，加熱至60°C使其完全溶化，然后將聚氨酯樹脂溶液通過絲網(wǎng)印刷涂布于PET基材上，120°C烘烤20min時(shí)，使PET基材表面覆蓋上180nm厚、均勻的水溶性樹脂層。
[0053]S3.利用物理氣相沉積法在上述聚氨酯樹脂上沉積一層50nm厚的銀膜，形成銀/聚合物復(fù)合膜； 54.將上述銀/聚合物復(fù)合膜浸入純凈水中，25min后聚氨酯溶解，銀膜即從PET基底上剝離下來，將上述銀膜用純水洗滌3次，得到含有粗銀粉的混合溶液，抽濾得到濕餅；
55.將上述濕餅加入到超聲波粉碎機(jī)中，10W/m2進(jìn)行粉碎40min，再用離心分離機(jī)4000r/min分離60 min,得到片狀銀粉初級(jí)產(chǎn)品；
56.將S5的片狀銀粉初級(jí)產(chǎn)品采用真空加熱干燥，真空度0.09 MPa，溫度為110°C，干燥時(shí)間為55 min，即得到粒徑均一、表面光滑平整的片狀銀粉。
[0054]其中，S3所述利用物理氣相沉積法在上述聚氨酯樹脂上沉積一層50nm厚的銀膜的方法具體如下:
521.將銀絲表面打磨干凈后置于真空鍍膜機(jī)真空室的鎢舟中，將涂布好水溶性樹脂層的塑料基底裝在轉(zhuǎn)盤上；
522.先粗抽低真空至5Pa，后精抽高真空至2 X 10_2 Pa;
523.慢慢調(diào)節(jié)電壓使銀絲受熱汽化，銀蒸汽沉積在水溶性樹脂層上，得到厚度約50nm的銀膜。
[0055]2、測定結(jié)果顯示，本實(shí)施例制備所得的片狀銀粉具有下述特征:銀粉厚度均一，為50 nm左右，表面光滑平整。
[0056]實(shí)施例5
1、以PET為基底，水溶性丙烯酸樹脂為過渡基底層，制備片狀銀粉，步驟如下:
S1.將PET薄膜分別用去離子水和乙醇清洗干凈，烘箱中80°C烘干待用。
[0057]S2.將分子量為13000的水溶性丙烯酸樹脂加入去離子水中，使丙烯酸樹脂在溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到6%，加熱至60°C使其完全溶化，然后將丙烯酸樹脂溶液通過絲網(wǎng)印刷涂布于PET基材上，80°C烘烤20 min,使PET基材表面覆蓋上10nm厚、均勻的水溶性樹脂層。
[0058]S3.利用物理氣相沉積法在上述丙烯酸樹脂上沉積一層SOnm厚的銀膜，形成銀/聚合物復(fù)合膜；
54.將上述銀/聚合物復(fù)合膜浸入純凈水中，15min后丙烯酸樹脂溶解，銀膜即從PET基底上剝離下來，將上述銀膜用純水洗滌3次，得到含有粗銀粉的混合溶液，抽濾得到濕餅；
55.將上述濕餅加入到超聲波粉碎機(jī)中，5W/m2進(jìn)行粉碎50 min，再用離心分離機(jī)4000r/min分離60 min,得到片狀銀粉初級(jí)產(chǎn)品；
56.將S5的片狀銀粉初級(jí)產(chǎn)品采用真空加熱干燥，真空度0.09 MPa，溫度為120°C，干燥時(shí)間為45 min，即得到粒徑均一、表面光滑平整的片狀銀粉。
[0059]其中，S3所述利用物理氣相沉積法在上述丙烯酸樹脂上沉積一層SOnm厚的銀膜的方法具體如下:
521.將銀絲表面打磨干凈后置于真空鍍膜機(jī)真空室的鎢舟中，將涂布好水溶性樹脂層的塑料基底裝在轉(zhuǎn)盤上；
522.先粗抽低真空至5Pa，后精抽高真空至IX 10_2 Pa;
523.慢慢調(diào)節(jié)電壓使銀絲受熱汽化，銀蒸汽沉積在水溶性樹脂層上，得到厚度約SOnm的銀膜。
[0060]2、測定結(jié)果顯示，本實(shí)施例制備所得的片狀銀粉具有下述特征:銀粉厚度均一，為80 nm左右，表面光滑平整。
[0061]實(shí)施例6
1、以PET為基底，水溶性聚氨酯樹脂為過渡基底層，制備片狀銀粉，步驟如下:
S1.將PET薄膜分別用去離子水和乙醇清洗干凈，烘箱中80°C烘干待用。
[0062]S2.將分子量為13000的水溶性聚氨酯樹脂加入去離子水中，使聚氨酯樹脂在溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到6%，加熱至60°C使其完全溶化，然后將聚氨酯樹脂溶液通過絲網(wǎng)印刷涂布于PET基材上，140°C烘烤20min，使PET基材表面覆蓋上150nm厚、均勻的水溶性樹脂層。
[0063]S3.利用物理氣相沉積法在上述聚氨酯樹脂上沉積一層60nm厚的銀膜，形成銀/聚合物復(fù)合膜；
54.將上述銀/聚合物復(fù)合膜浸入純凈水中，10min后聚氨酯溶解，銀膜即從PET基底上剝離下來，將上述銀膜用純水洗滌3次，得到含有粗銀粉的混合溶液，抽濾得到濕餅；
55.將上述濕餅加入到超聲波粉碎機(jī)中，15W/m2進(jìn)行粉碎60 min，再用離心分離機(jī)4000 r/min分離60 min,得到片狀銀粉初級(jí)產(chǎn)品；
56.將S5的片狀銀粉初級(jí)產(chǎn)品采用真空加熱干燥，真空度0.09 MPa，溫度為150°C，干燥時(shí)間為45 min,即得到粒徑均一、表面光滑平整的片狀銀粉。
[0064]其中，S3所述利用物理氣相沉積法在上述聚氨酯樹脂上沉積一層60nm厚的銀膜的方法具體如下:
521.將銀絲表面打磨干凈后置于真空鍍膜機(jī)真空室的鎢舟中，將涂布好水溶性樹脂層的塑料基底裝在轉(zhuǎn)盤上；
522.先粗抽低真空至5Pa，后精抽高真空至2 X 10_2 Pa;
523.慢慢調(diào)節(jié)電壓使銀絲受熱汽化，銀蒸汽沉積在水溶性樹脂層上，得到厚度約60nm的銀膜。
[0065]2、測定結(jié)果顯示，本實(shí)施例制備所得的片狀銀粉具有下述特征:銀粉厚度均一，為60 nm左右，表面光滑平整。
[0066]實(shí)施例7
1、以PET為基底，水溶性丙烯酸樹脂為過渡基底層，制備片狀銀粉，步驟如下:
S1.將PET薄膜分別用去離子水和乙醇清洗干凈，烘箱中80°C烘干待用。
[0067]S2.將分子量為13000的水溶性丙烯酸樹脂加入去離子水中，使丙烯酸樹脂在溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到6%，加熱至60°C使其完全溶化，然后將丙烯酸樹脂溶液通過絲網(wǎng)印刷涂布于PET基材上，130°C烘烤20 min，使PET基材表面覆蓋上130nm厚、均勻的水溶性樹脂層。
[0068]S3.利用物理氣相沉積法在上述丙烯酸樹脂上沉積一層90 nm厚的銀膜，形成銀/聚合物復(fù)合膜；
54.將上述銀/聚合物復(fù)合膜浸入純凈水中，25min后丙烯酸樹脂溶解，銀膜即從PET基底上剝離下來，將上述銀膜用純水洗滌3次，得到含有粗銀粉的混合溶液，抽濾得到濕餅；
55.將上述濕餅加入到超聲波粉碎機(jī)中，20W/m2進(jìn)行粉碎20 min，再用離心分離機(jī)4000 r/min分離60 min,得到片狀銀粉初級(jí)產(chǎn)品； S6.將S5的片狀銀粉初級(jí)產(chǎn)品采用真空加熱干燥，真空度0.09 MPa，溫度為180°C，干燥時(shí)間為45 min,即得到粒徑均一、表面光滑平整的片狀銀粉。
[0069]其中，S3所述利用物理氣相沉積法在上述丙烯酸樹脂上沉積一層90nm厚的銀膜的方法具體如下:
521.將銀絲表面打磨干凈后置于真空鍍膜機(jī)真空室的鎢舟中，將涂布好水溶性樹脂層的塑料基底裝在轉(zhuǎn)盤上；
522.先粗抽低真空至5Pa，后精抽高真空至IX 10_2 Pa;
523.慢慢調(diào)節(jié)電壓使銀絲受熱汽化，銀蒸汽沉積在水溶性樹脂層上，得到厚度約90nm的銀膜。
[0070]2、測定結(jié)果顯示，本實(shí)施例制備所得的片狀銀粉具有下述特征:銀粉厚度均一，為90 nm左右，表面光滑平整。
[0071]實(shí)施例8
1、以PET為基底，水溶性聚氨酯樹脂為過渡基底層，制備片狀銀粉，步驟如下:
S1.將PET薄膜分別用去離子水和乙醇清洗干凈，烘箱中80°C烘干待用。
[0072]S2.將分子量為13000的水溶性聚氨酯樹脂加入去離子水中，使聚氨酯樹脂在溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到6%，加熱至60°C使其完全溶化，然后將聚氨酯樹脂溶液通過絲網(wǎng)印刷涂布于PET基材上，90°C烘烤15min，使PET基材表面覆蓋上50nm厚、均勻的水溶性樹脂層。
[0073]S3.利用物理氣相沉積法在上述聚氨酯樹脂上沉積一層20nm厚的銀膜，形成銀/聚合物復(fù)合膜；
54.將上述銀/聚合物復(fù)合膜浸入純凈水中，15min后聚氨酯溶解，銀膜即從PET基底上剝離下來，將上述銀膜用純水洗滌3次，得到含有粗銀粉的混合溶液，抽濾得到濕餅；
55.將上述濕餅加入到超聲波粉碎機(jī)中，10W/m2進(jìn)行粉碎60 min，再用離心分離機(jī)4000 r/min分離60 min,得到片狀銀粉初級(jí)產(chǎn)品；
56.將S5的片狀銀粉初級(jí)產(chǎn)品采用真空加熱干燥，真空度0.09 MPa，溫度為80°C，干燥時(shí)間為45 min,即得到粒徑均一、表面光滑平整的片狀銀粉。
[0074]其中，S3所述利用物理氣相沉積法在上述聚氨酯樹脂上沉積一層20nm厚的銀膜的方法具體如下:
521.將銀絲表面打磨干凈后置于真空鍍膜機(jī)真空室的鎢舟中，將涂布好水溶性樹脂層的塑料基底裝在轉(zhuǎn)盤上；
522.先粗抽低真空至5Pa，后精抽高真空至2 X 10_2 Pa;
523.慢慢調(diào)節(jié)電壓使銀絲受熱汽化，銀蒸汽沉積在水溶性樹脂層上，得到厚度約20nm的銀膜。
[0075]2、測定結(jié)果顯示，本實(shí)施例制備所得的片狀銀粉具有下述特征:銀粉厚度均一，為20 nm左右，表面光滑平整。
[0076]另外，本發(fā)明對(duì)制備工藝中的各條件對(duì)片狀銀粉性能的影響進(jìn)行了評(píng)價(jià)，其中采用水溶性樹脂膜作為過渡膜和PVD，以及超聲粉碎的工藝對(duì)片狀銀粉的性質(zhì)有著至關(guān)重要的影響，如果不采用這三種工藝，片狀銀粉表面會(huì)產(chǎn)生過多有機(jī)物殘余，此外片狀銀粉厚度及粒徑無法精確控制，銀粉表面也會(huì)變得不平整，從而使導(dǎo)電性能大打折扣，最后生產(chǎn)成本會(huì)大大攀升。同時(shí)，本發(fā)明所述范圍內(nèi)的制備工藝，達(dá)到了最節(jié)能和效果最好的平衡。
【權(quán)利要求】
1.一種片狀銀粉的綠色制備方法，其特征在于，包含以下步驟: 51.在塑料基底上均勻涂布一層50?200nm水溶性樹脂層，并80?140°C烘烤10?20min ； 52.利用物理氣相沉積法在上述水溶性樹脂層上沉積一層銀膜，形成銀/聚合物復(fù)合膜； 53.將上述銀/聚合物復(fù)合膜浸入純水中，待水溶性樹脂溶解后，銀膜即從塑料基底上剝離下來，將該銀膜用純水洗滌不小于3次，得到含有粗銀粉的混合溶液，抽濾得到濕餅； 54.將S3所得濕餅5?20W/m2超聲粉碎處理15?120min后，再用離心分離機(jī)進(jìn)行分離，得到片狀銀粉初級(jí)產(chǎn)品； 55.將S4的片狀銀粉初級(jí)產(chǎn)品干燥后，即得到粒徑均一、表面光滑平整的片狀銀粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片狀銀粉的綠色制備方法，其特征在于，SI所述塑料基底為PET或PVC ;所述塑料基底先用去離子水和乙醇清洗干凈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片狀銀粉的綠色制備方法，其特征在于，SI所述水溶性樹脂為水溶性環(huán)氧樹脂、水溶性聚氨酯樹脂、水溶性丙烯酸樹脂或聚乙烯醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片狀銀粉的綠色制備方法，其特征在于，SI所述水溶性樹脂是固含量為5?8%的水溶性樹脂水溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片狀銀粉的綠色制備方法，其特征在于，SI所述涂布的方法為絲網(wǎng)印刷法。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片狀銀粉的綠色制備方法，其特征在于，S2所述物理氣相沉積法為真空蒸發(fā)鍍膜法，步驟為: 521.將銀絲表面打磨干凈后置于真空鍍膜機(jī)真空室的鎢舟中，將涂布好水溶性樹脂層的塑料基底裝在轉(zhuǎn)盤上； 522.先粗抽低真空至5Pa，后精抽高真空至1X10—2?2X10—2 Pa; 523.慢慢調(diào)節(jié)電壓使銀絲受熱汽化，銀蒸汽沉積在水溶性樹脂層上，得到厚度約10?10nm的銀膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片狀銀粉的綠色制備方法，其特征在于，S3所述浸入純水中的時(shí)間為不少于10 min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片狀銀粉的綠色制備方法，其特征在于，S4所述超聲粉碎處理60min ;所述離心分離機(jī)進(jìn)行分離是在不小于4000 r/min離心不少于60min。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片狀銀粉的綠色制備方法，其特征在于，S5所述干燥是采用真空加熱干燥，真空度不小于0.09 MPa，溫度為80?100°C，干燥時(shí)間為45?60 min。
10.根據(jù)權(quán)利要求1?9任一所述的制備方法制備得到的片狀銀粉。
【文檔編號(hào)】C23C14/20GK104148655SQ201410331591
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】陳振興, 申玉求, 周庭婷, 鄭炎峰, 馮志鈺, 林樹宏 申請(qǐng)人:中山大學(xué)