一種防護(hù)粘結(jié)性強(qiáng)的醇基銀納米線導(dǎo)電墨水的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于導(dǎo)電墨水領(lǐng)域，具體涉及一種防護(hù)粘結(jié)性強(qiáng)的醇基銀納米線導(dǎo)電墨水。
【背景技術(shù)】
[0002]銀納米線以其導(dǎo)電性能最好、價(jià)格適中、技術(shù)相對(duì)成熟而成為最近最有可能突破的柔性電極材料。要使用銀納米線構(gòu)建導(dǎo)電薄膜，首先要將其配制成銀導(dǎo)電墨水。墨水性能很大程度上決定了導(dǎo)電薄膜的性能，因此人們使用各種助劑調(diào)配了各不相同的銀導(dǎo)電墨水。在一些專利如CN103008679A中，制備出的銀線被直接分散在醇類溶劑中而成銀導(dǎo)電墨水。這種墨水雖然簡(jiǎn)單，但缺乏各種助劑的幫助使這類墨水的涂覆性能較差。為解決這個(gè)問題，人們引入粘結(jié)劑、分散劑、表面活性劑、流平劑、保濕劑、增稠劑、固化劑等多種助劑以改善墨水性能，如專利CN104650653A、CN103627255A和CN104464880A。但這些墨水使用的高分子助劑較高的分解溫度以及較差的溶解性使墨水涂覆干燥后其很難被除去。這會(huì)極大降低薄膜的導(dǎo)電性和透光性，甚至導(dǎo)致薄膜完全不可用。
[0003]解決這種問題的根本方法是:尋找能簡(jiǎn)單處理即可除去的助劑或?qū)Ρ∧ば阅苡绊憳O小的助劑。在本組正在申請(qǐng)的一個(gè)專利中，我們使用了簡(jiǎn)單熱處理即可除去的高分子粘結(jié)劑來解決問題，實(shí)現(xiàn)了第一種途徑。但可惜的是，第二種途徑目前還沒有專利采用，也沒有對(duì)薄膜性能影響極小的粘結(jié)劑被提出來。
[0004]因此，尋找殘留后對(duì)薄膜性能影響極小的助劑并用這些助劑配制優(yōu)異的導(dǎo)電墨水成為導(dǎo)電墨水行業(yè)亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種防護(hù)粘結(jié)性強(qiáng)的醇基銀納米線導(dǎo)電墨水，解決目前墨水中各種難除去高分子助劑對(duì)薄膜性能的降低問題。本發(fā)明開發(fā)的墨水在各種襯底上均有良好的粘結(jié)性，其助劑給薄膜提供強(qiáng)防護(hù)性的同時(shí)不影響薄膜的導(dǎo)電性。因而，用其制備的薄膜的性能優(yōu)異，能在電子信息領(lǐng)域大量使用。該墨水具體的配方如下:
銀納米線，0.2-1.5% ；
DJB-823固體薄膜保護(hù)劑，0.1-0.5% ;
氟碳表面活性劑，0.005-0.05% ；
小分子分散劑，0.1-2% ；
小分子流平劑，1-3% ；
小分子保濕劑，2-5% ;
小分子消泡劑，1-2% ；
有機(jī)醇類溶劑+其他溶劑，85.95-95.595%。
[0006]本發(fā)明所用銀納米線的直徑為30-50nm，長(zhǎng)度在10-20 μπι;
本發(fā)明所用粘結(jié)劑為DJB-823固體薄膜保護(hù)劑。該保護(hù)劑提供超強(qiáng)粘結(jié)性和防護(hù)性的同時(shí)，不影響導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電性；
本發(fā)明所用表面活性劑為 ZonylOFSO、ZonyliFSP^ ZonyliFSA^ Zonyl@8867L、Zonyl@8857A、ZonyliFSN^ ZonylOFS、ZonyliFSK^ ZonyliFSD^ ZonyliTBS^ CapstoneiFS 等系列氟碳表面活性劑中的一種或幾種的混合；
本發(fā)明所用小分子分散劑為乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇等高沸點(diǎn)液體分散劑；本發(fā)明所用小分子流平劑為乙二醇二丁醚、異丙氧基乙醇、丙二醇甲醚、異佛爾酮、二丙酮醇、DBE等高沸點(diǎn)溶劑中的一種或幾種的混合；
本發(fā)明所用小分子保濕劑為丙三醇、環(huán)己醇、乙二醇等高沸點(diǎn)醇類溶劑；
本發(fā)明所用小分子消泡劑為2-己基乙醇；
本發(fā)明所用醇類溶劑為甲醇、乙醇和異丙醇中的一種；
本發(fā)明墨水的配制步驟為:將DJB-823固體薄膜保護(hù)劑配成溶液。確定配方組成，計(jì)算每種物質(zhì)所需的量。然后將除DJB-823固體薄膜保護(hù)劑溶液外的其他成分混合均勻，攪拌20分鐘。然后，將所需的DJB-823固體薄膜保護(hù)劑溶液慢慢滴入攪拌的墨水中。繼續(xù)攪拌30分鐘后，用20 μπι孔徑的濾膜過濾，得到最終的墨水；
DJB-823固體薄膜保護(hù)劑溶液的配制過程為:將DJB-823固體薄膜保護(hù)劑削成粉末，稱取0.5-2克，加入10ml混合溶劑(正庚烷40%、醇類溶劑60% )中。在水浴中加熱到55-65 °C并輕輕攪拌10分鐘。待保護(hù)劑完全溶解成清亮溶液后，保持水浴溫度50-65 °C即可使用；
本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn):(1)墨水中含有多種不同作用的助劑，可將墨水性能調(diào)配至各種襯底涂覆所需的物理參數(shù)，因此，本發(fā)明的墨水在各種襯底上的涂覆效果很好，薄膜導(dǎo)電均勻，與襯底結(jié)合力好；(2)最重要的是，該墨水使用的粘結(jié)劑涂膜后對(duì)導(dǎo)電薄膜有很好保護(hù)作用的同時(shí)對(duì)銀線網(wǎng)絡(luò)性能幾乎沒影響，因而薄膜性能優(yōu)異；(3)銀線含量少、原料便宜、制備過程簡(jiǎn)單，因而墨水價(jià)格便宜。
【附圖說明】
[0007]圖1:本發(fā)明墨水涂覆后形成的銀線網(wǎng)絡(luò)；
具體實(shí)施例
[0008]實(shí)施例:
使用直徑為30-50nm、長(zhǎng)度在10-20 μ m的銀納米線為導(dǎo)電物質(zhì)。選用DJB-823固體薄膜保護(hù)劑為粘結(jié)劑、ZonyliFSO-1OO為表面活性劑、2-氨基-2-甲基-1-丙醇為分散防沉劑、丙二醇甲醚為流平劑、環(huán)己醇為保濕劑、2-己基乙醇為消泡劑、異丙醇和正庚烷為溶劑來配制漿料；
配制1%的DJB-823固體薄膜保護(hù)劑溶液:將DJB-823固體薄膜保護(hù)劑削成粉末，稱取I克，加入99g混合溶劑(正庚烷40%、異丙醇60% )中。在水浴中加熱到55-65°C并輕輕攪拌10分鐘。待保護(hù)劑完全溶解成清亮溶液后，保持水浴溫度50-65°C即可使用；確定墨水中這些組分的含量，計(jì)算每種助劑所需的質(zhì)量。將除DJB-823固體薄膜保護(hù)劑溶液外的其余物質(zhì)加入到燒瓶中，攪拌混合20分鐘。然后將DJB-823固體薄膜保護(hù)劑溶液慢慢滴入漿料中，繼續(xù)攪拌30分鐘。最后，將漿料用20 μ m孔徑的濾膜過濾，得到最終的墨水。
[0009]以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思做出諸多修改和變化。凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的實(shí)驗(yàn)與技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防護(hù)粘結(jié)性強(qiáng)的醇基銀納米線導(dǎo)電墨水，其特征在于，其配方包括: 銀納米線，0.2-1.5% ； DJB-823固體薄膜保護(hù)劑，0.1-0.5% ; 氟碳表面活性劑，0.005-0.05% ； 小分子分散劑，0.1-2% ； 小分子流平劑，1-3% ； 小分子保濕劑，2-5% ; 小分子消泡劑，1-2% ； 有機(jī)醇類溶劑+其他溶劑，85.95-95.595%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醇基銀納米線導(dǎo)電墨水，其特征在于:本發(fā)明所用的銀納米線的直徑為30-50nm，長(zhǎng)度在10-20 μ m。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醇基銀納米線導(dǎo)電墨水，其特征在于:本發(fā)明所用粘結(jié)劑為DJB-823固體薄膜保護(hù)劑；該保護(hù)劑提供超強(qiáng)粘結(jié)性和防護(hù)性的同時(shí)，不影響導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電性。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醇基銀納米線導(dǎo)電墨水，其特征在于:本發(fā)明所用表面活性劑為 Zony 10FS0、Zony 10FSP、Zony 10FSA、Zony 108867L、Zony 108857A、Zony 10FSN、Zony 10FS、Zonyl@FSK、Zonyl@FSD、Zony 10TBS、CapstoneOFS等系列氟碳表面活性劑中的一種或幾種的混合。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醇基銀納米線導(dǎo)電墨水，其特征在于:本發(fā)明所用小分子分散劑為乙醇胺、2-氨基-2甲基-1-丙醇等高沸點(diǎn)液體分散劑。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醇基銀納米線導(dǎo)電墨水，其特征在于:本發(fā)明所用小分子流平劑為乙二醇二丁醚、異丙氧基乙醇、丙二醇甲醚、異佛爾酮、二丙酮醇、DBE等高沸點(diǎn)溶劑中的一種或幾種的混合。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醇基銀納米線導(dǎo)電墨水，其特征在于:本發(fā)明所用小分子保濕劑為丙三醇、環(huán)己醇、乙二醇等高沸點(diǎn)醇類溶劑。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醇基銀納米線導(dǎo)電墨水，其特征在于:本發(fā)明所用小分子消泡劑為2-己基乙醇。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醇基銀納米線導(dǎo)電墨水，其特征在于:本發(fā)明所用醇類溶劑為甲醇、乙醇和異丙醇中的一種。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醇基銀納米線導(dǎo)電墨水，其特征在于:本發(fā)明墨水的配制步驟為:將DJB-823固體薄膜保護(hù)劑配成溶液；確定配方組成，計(jì)算每種物質(zhì)所需的量；然后將除DJB-823固體薄膜保護(hù)劑溶液外的其他成分混合均勻，攪拌20分鐘；然后，將所需的DJB-823固體薄膜保護(hù)劑溶液慢慢滴入攪拌的墨水中；繼續(xù)攪拌30分鐘后，用20 μ m孔徑的濾膜過濾，得到最終的墨水。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的醇基銀納米線導(dǎo)電墨水，其特征在于:DJB-823固體薄膜保護(hù)劑溶液的配制過程為:將DJB-823固體薄膜保護(hù)劑削成粉末，稱取0.5-2克，加入10ml混合溶劑(正庚烷40%、醇類溶劑60% )中；在水浴中加熱到55-65°C并輕輕攪拌10分鐘；待保護(hù)劑完全溶解成清亮溶液后，保持水浴溫度50-65°C即可使用。
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種防護(hù)粘結(jié)性強(qiáng)的醇基銀納米線導(dǎo)電墨水，其組成為：銀納米線，0.2-1.5%;DJB-823固體薄膜保護(hù)劑，0.1-0.5%；氟碳表面活性劑，0.005-0.05%；小分子分散劑，0.1-2%；小分子流平劑，1-3%；小分子保濕劑，2-5%；小分子消泡劑，1-2%；有機(jī)醇類溶劑+其他溶劑，83.45-95.495%。該墨水使用了獲得“國(guó)家發(fā)明二等獎(jiǎng)”，廣泛用于航空航天以及軍工用品中的DJB-823固體薄膜保護(hù)劑。該保護(hù)劑一方面使制成的導(dǎo)電薄膜與襯底有極強(qiáng)的粘結(jié)性，另一方面對(duì)薄膜有很強(qiáng)的防護(hù)作用。最重要的是，該保護(hù)劑和一般高分子不一樣，在薄膜中不影響薄膜的導(dǎo)電性。因而，本發(fā)明制備的薄膜具有極好的性能，能在電子信息產(chǎn)業(yè)廣泛應(yīng)用。
【IPC分類】C09D11/03, C09D11/52
【公開號(hào)】CN105131719
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510646463
【發(fā)明人】黎軍軍, 關(guān)有為, 劉碧桃, 阮海波, 陳善勇, 李璐
【申請(qǐng)人】重慶文理學(xué)院
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年10月9日