【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于銀系導電油墨領域，具體是一種氣溶膠微尺度打印自還原混合型導電銀墨水的制備方法。
技術介紹
1、近年來，隨著印刷技術與3d打印技術的不斷發展，應用印刷技術來制備電子電路也變得越來越普遍。相較于傳統的光刻與磁控濺射等技術，印刷電子技術具有薄度、柔軟性、成本低、制造容易、制造的回復時間高速化、綠色環保、能源利用效率高等優勢，可實現傳統電子產品的大批量和高速生產，有效降低生產成本，是目前傳統印刷產業轉型升級和現代微電子制造產業的主要發展方向。
2、氣溶膠噴射打印技術作為一項新興的非接觸式印刷電子技術，具有廣闊的應用前景。相較于噴墨打印技術，氣溶膠噴射打印技術的印刷分辨率不依賴噴嘴的尺寸，可實現高精尖電子器件的制備。相較于絲網印刷技術，氣溶膠噴射打印技術無需進行模板制備，極大簡化了器件制備的工藝流程。此外，傳統電子印刷技術成本較高，僅支持二維印刷，而氣溶膠噴射打印技術可以實現三維打印，制備異形電路及微尺度三維結構設計。
3、眾所周知，器件的性能主要取決于器件的材料以及制備工藝，因此對于氣溶膠噴射打印技術而言油墨起到至關重要的作用。傳統的導電油墨無論是顆粒型油墨還是無顆粒型油墨均存在氣霧化性能差、價格高昂、附著力差等弊端；如文獻《reactive?silver?inksfor?patterning?high-conductivity?features?at?mild?temperatures》中提到的無顆粒型銀墨水由于其表面張力很大，因此在打印較細線條（小于50微米）時不穩定，極易出現斷點等情況；而文獻
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本專利技術擬解決的技術問題是，提供一種氣溶膠微尺度打印自還原混合型導電銀墨水的制備方法。
2、本專利技術解決所述技術問題的技術方案是，提供一種氣溶膠微尺度打印自還原混合型導電銀墨水的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
3、步驟1、將絡合劑與添加劑溶解于溶劑中，得到均相的混合溶液a；
4、步驟2、將銀前驅體溶解于步驟1得到的混合溶液a中，得到均相的銀氨絡合溶液；
5、步驟3、將室溫下無還原性且加熱后能釋放強還原性物質的揮發性化合物溶解于步驟2得到的銀氨絡合溶液中，得到均相的混合溶液b；
6、步驟4、將揮發性弱還原性物質逐滴加入到步驟3得到的混合溶液b中，邊滴加邊反應，直至揮發性弱還原性物質滴加完成，此時溶液由無色透明變為紅棕色，得到氣溶膠微尺度打印自還原混合型導電銀墨水。
7、與現有技術相比，本專利技術的有益效果在于：
8、（1）本專利技術制備了一種混合型導電銀墨水，采取兩種不同類型的還原劑相互協同配合，兼具顆粒型墨水（印制邊界性好、易儲存）和無顆粒型墨水（燒結溫度低、附著性和導電性好）的優點，改善油墨成膜性，實現高精度打印，精度最高可達15微米，可滿足各類印刷電路及異形電路的印制需求。
9、（2）本專利技術采用兩種不同類型的還原性物質。揮發性弱還原性物質在后續的燒結后處理時由于溶劑揮發導致其濃度快速升高，開始與銀前驅體反應，析出銀納米顆粒，顯著降低了燒結后處理的溫度（140℃以內），從而滿足大多數柔性襯底的印刷條件；室溫下無還原性且加熱后能釋放強還原性物質的揮發性化合物在受熱分解時，會釋放出甲醛、乙醛等強還原性物質，使未被揮發性弱還原性物質還原的銀前驅體被還原得更加徹底，最終使得銀導電線條更加純凈，提高導電性。
10、（3）本專利技術通過揮發性弱還原性物質還原得到的銀納米顆粒，在液體線路打印完成時利用溶液中的納米顆粒使液線的蒸發模式從體積縮小型蒸發轉化為厚度減薄型蒸發，利用咖啡環效應對液滴的釘扎作用，在液體線路打印完成時立即將液滴釘扎于原位，防止液線因溶劑蒸發而產生收縮進而造成斷點、壞點等情況。
11、（4）銀墨水所需的銀納米顆粒為反應過程中自發生成的，無需額外添加，簡化了制備工藝，且專為氣溶膠噴射打印技術開發，具有更佳的適配性。
12、（5）本專利技術的導電銀墨水具備優異的氣霧化性能，成本低廉，綠色環保，導電性良好且可進行高精度打印，可滿足各種精密電路與精密電子器件的印刷制作，具有較高的實際應用價值，適用于印刷電路、溫度傳感器、應變傳感器、柔性電極、薄膜開關等應用場景，特別適用于氣溶膠噴射打印技術。
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1.一種氣溶膠微尺度打印自還原混合型導電銀墨水的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的氣溶膠微尺度打印自還原混合型導電銀墨水的制備方法，其特征在于，步驟1中，在混合溶液A中，絡合劑的質量分數為5~20wt%，添加劑的質量分數為2~5wt%。
3.根據權利要求1所述的氣溶膠微尺度打印自還原混合型導電銀墨水的制備方法，其特征在于，步驟1中，絡合劑為氨水、1,2-丙二胺或丁二胺；添加劑為聚乙烯醇、羧甲基纖維素或聚氨酯；溶劑為無水乙醇、水、異丙醇和正丁醇中的至少一種。
4.根據權利要求1所述的氣溶膠微尺度打印自還原混合型導電銀墨水的制備方法，其特征在于，步驟2中，在銀氨絡合溶液中，銀前驅體的質量分數為5~20wt%。
5.根據權利要求1所述的氣溶膠微尺度打印自還原混合型導電銀墨水的制備方法，其特征在于，步驟2中，銀前驅體為弱酸銀或氧化銀；所述弱酸銀為乙酸銀、丙酸銀或甲酸銀。
6.根據權利要求1所述的氣溶膠微尺度打印自還原混合型導電銀墨水的制備方法，其特征在于，步驟3中，在混合溶液B中，室溫下無還原性
7.根據權利要求1所述的氣溶膠微尺度打印自還原混合型導電銀墨水的制備方法，其特征在于，步驟3中，室溫下無還原性且加熱后能釋放強還原性物質的揮發性化合物為二乙醇胺、乙二醇和丙三醇中的至少一種。
8.根據權利要求1所述的氣溶膠微尺度打印自還原混合型導電銀墨水的制備方法，其特征在于，步驟4中，在導電銀墨水中，揮發性弱還原性物質的質量分數為3~5%。
9.根據權利要求1所述的氣溶膠微尺度打印自還原混合型導電銀墨水的制備方法，其特征在于，步驟4中，揮發性弱還原性物質為甲酸、甲酸銨、甲酸甲酯和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一種。
10.根據權利要求1所述的氣溶膠微尺度打印自還原混合型導電銀墨水的制備方法，其特征在于，步驟1、步驟2和步驟3中，溶解工藝為：室溫下在50~200rpm的轉速下攪拌10~20min；
...【技術特征摘要】
1.一種氣溶膠微尺度打印自還原混合型導電銀墨水的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的氣溶膠微尺度打印自還原混合型導電銀墨水的制備方法，其特征在于，步驟1中，在混合溶液a中，絡合劑的質量分數為5~20wt%，添加劑的質量分數為2~5wt%。
3.根據權利要求1所述的氣溶膠微尺度打印自還原混合型導電銀墨水的制備方法，其特征在于，步驟1中，絡合劑為氨水、1,2-丙二胺或丁二胺；添加劑為聚乙烯醇、羧甲基纖維素或聚氨酯；溶劑為無水乙醇、水、異丙醇和正丁醇中的至少一種。
4.根據權利要求1所述的氣溶膠微尺度打印自還原混合型導電銀墨水的制備方法，其特征在于，步驟2中，在銀氨絡合溶液中，銀前驅體的質量分數為5~20wt%。
5.根據權利要求1所述的氣溶膠微尺度打印自還原混合型導電銀墨水的制備方法，其特征在于，步驟2中，銀前驅體為弱酸銀或氧化銀；所述弱酸銀為乙酸銀、丙酸銀或甲酸銀。
6.根據權利要求1所述的氣溶膠微尺度打印自...
【專利技術屬性】
技術研發人員：曹磊，劉世基，熊仕顯，朱倩，范蘭蘭，王柯柯，
申請(專利權)人：江西理工大學，
類型：發明
國別省市：
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