CN108410240A - 柔性导电薄膜用银纳米线浆料的制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于柔性光电器件的银纳米线涂覆液，包括以下步骤：将银纳米线水分散液、水性丙烯酸树脂、二烯丙基胺、复合溶剂；加入到真空搅拌机中真空脱泡、混合均匀，获得混合液；在搅拌下在混合液加入吡咯喹啉醌、羧甲基纤维素钠，后继续搅拌约10分钟，使充分混合均匀，此水溶性树脂液为水溶性聚酯树脂液；按量加入脂肪醇聚氧乙烯醚，异丙氧基乙醇加入到真空搅拌机中，继续搅拌均匀，即获得银纳米线浆料。本发明降低了导电电阻率，也提高了后续涂覆后银纳米线水与基膜的附着力。

Description

柔性导电薄膜用银纳米线浆料的制备工艺

技术领域

本发明涉及一种银纳米线涂覆液技术领域，特别涉及一种柔性导电薄膜用银纳米线浆料的制备工艺。

背景技术

柔性产品如可穿戴设备越来越受到人们的推崇。而柔性产品的开发离不开柔性基底。但目前柔性基底的不成熟导致柔性产品的开发陷入瓶颈。在可实现柔性导电基底的PSS、石墨烯、碳纳米管、纳米金属线中，银纳米线作为目前最有可能实现商业化柔性导电薄膜的材料，其研究备受关注。银纳米线作为金属纳米材料，其不溶于各种溶剂。因而，要使其可使用成本较低的喷涂、滚涂、刮涂等加工方式，必须添加各种助剂制备银纳米线稳定分散、涂覆性能优异的银纳米线涂覆液。涂覆液性能决定加工出来的银导电薄膜的性能，而助剂的选择则决定了涂覆液的性能。因此，为得到最优银纳米线薄膜，人们尝试用各种不同助剂配制了不同性能的涂覆液。现有配方的银纳米线涂覆液形成的产品导电性和透光率等指标仍有待改善，如何克服上述技术问题并改善，成为本领域普通技术人员努力的方向。

发明内容

本发明目的是提供一种柔性导电薄膜用银纳米线浆料的制备工艺，此制备工艺获得的银纳米线浆料既可降低银纳米线含量，有效地分散纳米银线，降低了导电电阻率，也提高了后续涂覆后银纳米线水与基膜的附着力。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种柔性导电薄膜用银纳米线浆料的制备工艺，所述银纳米线浆料由以下重量份的组分组成：银纳米线水分散液100份、水性丙烯酸树脂6~10份、二烯丙基胺2~5份、吡咯喹啉醌1~2份、羧甲基纤维素钠0.1~0.3份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.2~0.4份、异丙氧基乙醇0.3~0.5份、复合溶剂30~40份；包括以下步骤：

步骤一、将银纳米线水分散液100份、水性丙烯酸树脂6~10份、二烯丙基胺2~5份、复合溶剂30~40份；加入到真空搅拌机中真空脱泡、混合均匀，获得混合液，所述银纳米线水分散液的浓度为2～10mg/mL；

步骤二、在搅拌下在混合液加入吡咯喹啉醌1~2份、羧甲基纤维素钠0.1~0.3份，后继续搅拌约10分钟，使充分混合均匀，此水溶性树脂液为水溶性聚酯树脂液；

步骤三、按量加入脂肪醇聚氧乙烯醚0.2~0.4份，异丙氧基乙醇0.3~0.5份加入到真空搅拌机中，继续搅拌均匀，即获得基于银纳米线为的银纳米线浆料。

上述技术方案中进一步改进技术方案如下：

1、上述方案中，所述银纳米线水分散液中银纳米线直径为20~150nm，纳米银线长度为50~500μm。

2、上述方案中，所述醇类溶剂为甲醇、乙醇和异丙醇中的一种。

3、上述方案中，所述酮类溶剂为丙酮、丁酮、环己酮、异佛尔酮中的一种。

4、上述方案中，所述复合溶剂由醇类溶剂、酮类溶剂按照10：（2~4）的重量份混合而成。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

本发明柔性导电薄膜用银纳米线浆料的制备工艺，其在银纳米线水分散液100份、水性丙烯酸树脂6~10份、羧甲基纤维素钠 0.1~0.3份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.2~0.4份、异丙氧基乙醇0.3~0.5份体系中进一步添加二烯丙基胺2~5份、吡咯喹啉醌1~2份，既可降低银纳米线含量，有效地分散纳米银线，降低了导电电阻率，也提高了后续涂覆后银纳米线水与基膜的附着力；其次，其配方进一步采用异丙氧基乙醇0.3~0.5份和由醇类溶剂、酮类溶剂按照10：（2~4）的重量份混合而成复合溶剂，有效调节浆料的粘度和干燥速度，进一步避免了银纳米线堆积，保证了导电的均匀性，也改善了透光率。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1~4：一种柔性导电薄膜用银纳米线浆料的制备工艺，所述银纳米线浆料由以下重量份的组分组成，如表1所示：

表1

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					银纳米线水分散液	100份	100份	100份	100份
水性丙烯酸树脂	18	20	16	15
					二烯丙基胺	15	14	20	12
吡咯喹啉醌	10	8	5	6
					羧甲基纤维素钠	50	45	60	55
脂肪醇聚氧乙烯醚	25	30	20	28
					异丙氧基乙醇	20	25	20	16
复合溶剂	1.5	1.5	1.4	1.58

包括以下步骤：

步骤一、将银纳米线水分散液100份、水性丙烯酸树脂6~10份、二烯丙基胺2~5份、复合溶剂30~40份；加入到真空搅拌机中真空脱泡、混合均匀，获得混合液，所述银纳米线水分散液的浓度为2～10mg/mL；

步骤二、在搅拌下在混合液加入吡咯喹啉醌1~2份、羧甲基纤维素钠0.1~0.3份，后继续搅拌约10分钟，使充分混合均匀，此水溶性树脂液为水溶性聚酯树脂液；

步骤三、按量加入脂肪醇聚氧乙烯醚0.2~0.4份，异丙氧基乙醇0.3~0.5份加入到真空搅拌机中，继续搅拌均匀，即获得基于银纳米线为的银纳米线浆料。

上述银纳米线水分散液中银纳米线直径为20~150nm，纳米银线长度为50~500μm。

实施例1中复合溶剂由甲醇、环己酮按照10：2重量份混合而成，实施例2中复合溶剂由异丙醇、丁酮按照10：2.5重量份混合而成，实施例3中复合溶剂由乙醇、环己酮按照10：3重量份混合而成，实施例4中复合溶剂由甲醇、异佛尔酮按照10：3.8重量份混合而成。

本实施例1~4制备工艺获得的银纳米线浆料在PET薄膜上涂布干燥成膜的测试结果，如表2所示：

表2

从表格2可知，采用本发明制备工艺获得的柔性导电薄膜用银纳米线浆料时，其既可降低银纳米线含量，有效地分散纳米银线，降低了导电电阻率，也提高了后续涂覆后银纳米线水与基膜的附着力；其次，其有效调节浆料的粘度和干燥速度，进一步避免了银纳米线堆积，保证了导电的均匀性，也改善了透光率。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种柔性导电薄膜用银纳米线浆料的制备工艺，其特征在于：所述银纳米线浆料由以下重量份的组分组成：银纳米线水分散液100份、水性丙烯酸树脂6~10份、二烯丙基胺2~5份、吡咯喹啉醌1~2份、羧甲基纤维素钠0.1~0.3份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.2~0.4份、异丙氧基乙醇0.3~0.5份、复合溶剂30~40份；包括以下步骤：

步骤一、将银纳米线水分散液100份、水性丙烯酸树脂6~10份、二烯丙基胺2~5份、复合溶剂30~40份；加入到真空搅拌机中真空脱泡、混合均匀，获得混合液，所述银纳米线水分散液的浓度为2～10mg/mL；

步骤二、在搅拌下在混合液加入吡咯喹啉醌1~2份、羧甲基纤维素钠0.1~0.3份，后继续搅拌约10分钟，使充分混合均匀，此水溶性树脂液为水溶性聚酯树脂液；

步骤三、按量加入脂肪醇聚氧乙烯醚0.2~0.4份，异丙氧基乙醇0.3~0.5份加入到真空搅拌机中，继续搅拌均匀，即获得基于银纳米线为的银纳米线浆料。

2.根据权利要求1所述的柔性导电薄膜用银纳米线浆料的制备工艺，其特征在于：所述银纳米线水分散液中银纳米线直径为20~150nm，纳米银线长度为50~500μm。

3.根据权利要求1所述的柔性导电薄膜用银纳米线浆料的制备工艺，其特征在于：所述醇类溶剂为甲醇、乙醇和异丙醇中的一种。

4.根据权利要求1所述的柔性导电薄膜用银纳米线浆料的制备工艺，其特征在于：所述酮类溶剂为丙酮、丁酮、环己酮、异佛尔酮中的一种。

5.根据权利要求1所述的柔性导电薄膜用银纳米线浆料的制备工艺，其特征在于：所述复合溶剂由醇类溶剂、酮类溶剂按照10：（2~4）的重量份混合而成。