论文部分内容阅读
目前市场上的导电油墨多是高温烧结干燥模式,而且导电银浆多是微米级的银粉,在其导电性以及干燥方式上均阻碍了电子印刷产业的发展。水性光固化型导电油墨既环保又节能,可适用于丝网或喷墨印刷时,不仅降低了生产成本、加快干燥速度,也改善了生产环境。本论文旨在制备一种既环保又节能的水性光固化银基导电油墨,采用紫外光固化和热干燥两种方式进行固化干燥。水性光固化银基导电油墨是以水作为稀释剂,与传统导电油墨相比具有无毒、无污染、低挥发性有机物(VOCs)等优点,它结合了水性油墨与UV油墨的特点。选择纳米银作为导电填料,改性后的树脂作为连接料。本文针对树脂的改性以及银的制备等进行的研究,并得出优化方案。主要结果如下:(1)制备水基光固化型预聚物。通过测试反应过程中的碘值、酸值,以及预聚物的黏度、表面张力、光固化速度等性能,确定优化的工艺:环氧基与丙烯酸的摩尔比为1:1.05,反应温度为92 ℃;环氧基和马来酸酐的摩尔比是1:0.9,反应温度为90 ℃;阻聚剂的添加量是0.25%,催化剂的添加量是1.0%,加入碳酸氢钠中和反应体系,中和度是100%。(2)还原无机银源制备纳米银。优化的工艺:反应温度为50 ℃,PVP与银氨溶液的摩尔比为1.5:1,N2H4·H20的质量分数为5.0 wt%,溶液pH值在7.5～8.5之间时,体系比较稳定。(3)环氧丙烯酸酯复合银氨配离子制备纳米银。采用原位复合还原的化学方法,在环氧丙烯酸酯体系中得到了纳米银,制备工艺:环氧丙烯酸酯与银氨配离子的摩尔比为4:1,反应温度为50 ℃,水合肼的浓度为5wt%,所得产物的粒径在100 nm左右,颗粒的紫外可见光的吸收峰在425 nm处。优化固化效果的配比是369:TPO=1.5:1,此时的固化时间约3.1s。研究了 Ag为5wt%制备导电油墨:一种是用EC-Na与AgNPs直接共混;另一种是用EC-Na与Ag(NH3)2+的摩尔比为4:1形成的复配体系还原银后,再与AgNPs共混。通过膜层电导率的测试可知,EC-Na与Ag(NH3)2+的摩尔比为4:1形成的复配体系可有效提高膜层的电导率。(4)水性光固化银基导电油墨的制备及其性能研究。本实验用EC-Na与Ag(NH3)2+的摩尔比为4:1形成的复配体系还原银后,再与AgNPs共混。并测试AgNPs含量、热处理的温度和时间对它的电导率的影响。优化方案:AgNPs含量为20 wt%,热处理的温度和时间分别是180 ℃和45 min。