一種片狀銀粉的綠色製備方法
2023-10-08 17:59:14 3
一種片狀銀粉的綠色製備方法
【專利摘要】本發明提供了一種片狀銀粉的綠色製備方法。該法使用水溶性樹脂作為過渡膜，先在塑料基材上塗布一層水溶性樹脂，然後通過真空蒸發鍍膜法在該塗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；再經洗滌、分離和超聲粉碎、分離、乾燥，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、無雜質無缺陷等特點，且厚度可達納米級。另外，本發明所述方法在製備過程中使用的水溶性樹脂作為過渡基底，生產過程在水介質中進行，且含有水溶性樹脂的溶液可以循環使用，生產過程無廢棄物、汙染物等的排放，綠色環保。
【專利說明】一種片狀銀粉的綠色製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於金屬材料及電子漿料【技術領域】。更具體地，涉及一種片狀銀粉的綠色製備方法。
【背景技術】
[0002]導電漿料按照所使用的導電填料來分主要有:導電金漿、導電銀漿以及導電銅漿等。其中，導電金漿性能優良，但填料價格昂貴，只能在特定場合下使用。而導電銀漿則不僅綜合性能較好，且價格適中，適合廣泛應用。
[0003]片狀銀粉是一種徑厚比大、比表面積大、性質穩定、顆粒間以面接觸、電阻低、導電性能好的貴金屬粉體。由片狀銀粉所製備的導電漿料，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，提高了導電漿料的導電性。同時，片狀銀粉間的堆積為面與面逐層堆疊，不但降低了塗層厚度，而且節省銀用量，為電子元器件的小型化和大規模集成電路的製作提供了有利條件。
[0004]片狀銀粉的製備方法主要有機械球磨法和化學還原法。化學還原法又包括光誘導法、界面還原法、模板法等。目前，電子漿料用的片狀銀粉大部分採用機械球磨法生產。但機械球磨法能耗高，影響因素多，製備過程中需添加助磨劑，容易受到雜質汙染，產品技術指標不穩定，特別是片狀銀粉粒度分布寬、表面粗糙、厚度不均且不可控。由其製備的電子漿料，導電顆粒間的接觸是粗糙的面-面接觸，導致接觸電阻偏大，導電性能偏低。另外，化學方法生產工藝較複雜，有機物殘留較多，產生大量廢水，對環境有一定的負面影響，同時銀粉形貌難以控制，片狀比例較低。
[0005]因此，研究探索一種綠色環保、製備表面平整、光滑、無缺陷的片狀銀粉的方法，是一項意義重大的課題。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題是克服現有片狀銀粉製備方法的缺陷和技術不足，提供一種新穎的片狀銀粉的綠色製備方法，該方法製備的片狀銀粉厚度均一、表面光滑平整，且生產過程在水介質中進行，沒有VOC和廢水排放，實現綠色環保的同時也降低了片狀銀粉生產成本。
[0007]本發明的目的是提供一種片狀銀粉的綠色製備方法。
[0008]本發明另一目的是所述片狀銀粉的綠色製備方法的應用。
[0009]本發明上述目的通過以下技術方案實現:
本發明提供了一種片狀銀粉的綠色製備方法，包含以下步驟:
51.在塑料基底上均勻塗布一層50?200nm水溶性樹脂層(作為過渡基底)，並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/聚合物複合膜；所述銀膜的厚度不做嚴格限制，可根據所需片狀銀粉的厚度進行調整； 53.將上述銀/聚合物複合膜浸入純水中，待水溶性樹脂溶解後，銀膜即從塑料基底上剝離下來，將該銀膜用純水洗滌不少於3次，得到含有粗銀粉的混合溶液，抽濾得到溼餅；
54.將S3所得溼餅加入到超聲波粉碎機中，5?20W/m2超聲粉碎處理15?120min後，再用離心分離機進行分離，得到片狀銀粉初級產品；
55.將S4的片狀銀粉初級產品乾燥後，即得到粒徑均一、表面光滑平整的片狀銀粉。
[0010]其中，上述製備過程中使用的塑料基材不需烘烤，可直接重複使用；
S3所述洗滌之後剩餘的含有水溶性樹脂的溶液通過濃縮，可循環用於塑料基底的塗布；所述濃縮的方法可以是加熱蒸發等。
[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乾淨。
[0013]優選地，SI所述水溶性樹脂為水溶性環氧樹脂、水溶性聚氨酯樹脂、水溶性丙烯酸樹脂或聚乙烯醇；更優選地，所述水溶性樹脂為分子量為10000?25000的水溶性環氧樹月旨、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]優選地，SI所述塗布的方法為絲網印刷法。
[0016]優選地，S2所述物理氣相沉積法為真空蒸發鍍膜法，步驟為:
521.將銀絲表面打磨乾淨後置於真空鍍膜機真空室的鎢舟中，將塗布好水溶性樹脂層的塑料基底裝在轉盤上；
522.先粗抽低真空至5Pa，後精抽高真空至IX 10_2 Pa;
523.慢慢調節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]優選地，S3所述浸入純水中的時間為不少於10 min。更優選地，S3所述浸入純水中的時間為15min。
[0018]優選地，S4所述超聲粉碎60min ;所述離心分離機進行分離是在不小於4000 r/min離心不少於60min。
[0019]更優選地，S4所述離心分離機進行分離是在4000 r/min離心60min
優選地，S5所述乾燥是採用真空加熱乾燥，真空度不小於0.09 MPa,溫度為80?100°C，乾燥時間為45?60 min。
[0020]更優選地，S5所述乾燥是採用真空加熱乾燥，真空度0.09 MPa，溫度為80°C，乾燥時間為60 min。
[0021]根據上述製備方法製備得到的片狀銀粉產品也在本發明的保護範圍之內。
[0022]本發明通過大量研究和探索，得出了上述片狀銀粉的製備方法，不僅克服了機械球磨法製備的片狀銀粉表面粗糙、厚度不均等缺陷，所採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-面接觸導電通道等優點，且粉片厚度達到納米級，片狀銀粉基本無雜質、無缺陷，導電性能更好、電阻率低。
[0023]本發明製備工藝在PVD時，無需充入氬氣等惰性氣體，只需抽高真空即可達到保護目的，一方面不僅可以節約生產成本，另一方面還可精簡生產工藝，提升生產效率。
[0024]製備過程中引入了超聲粉碎得到片狀銀粉，而非機械攪拌，這樣能更精確的控制粒徑範圍，且使銀粉表面光滑平整，還能提升產品的成品率。
[0025]另外，該方法在製備過程中採用水溶性樹脂膜作為過渡膜，後續脫膜直接在純水中進行，不僅對操作人員的身體健康沒有任何傷害，成本低廉，並且對環境無汙染，這種水溶性樹脂及純水脫膜的方式綠色環保，可實現可持續發展。
[0026]同時，該方法在製備過程中剩餘的含有水溶性樹脂的溶液可以通過濃縮循環利用，生產過程無廢棄物、汙染物等的排放，綠色環保，進一步降低了成本。
[0027]另外，本發明經過大量的實驗摸索和驗證，對製備方法中的各工藝條件進行了優化，結果顯示，各工藝條件對製備得到的片狀銀粉的性能都是至關重要的，且效果與各條件之間並不是直接單純的規律性比例關係，各個工藝條件會相互影響、相互協調。
[0028]本發明具有以下有益效果:
本發明提供了一種基於物理氣相沉積法和水溶性樹脂製備片狀銀粉的綠色方法，不僅克服了機械球磨法製備的片狀銀粉表面粗糙、厚度不均等缺陷，所採用的工藝可精確控制片狀銀粉的厚度和粒徑範圍，提升產品的成品率，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-面接觸導電通道等優點，且粉片厚度達到納米級，片狀銀粉基本無雜質、無缺陷，導電性能更好、電阻率低。
[0029]本發明製備工藝在PVD時，無需充入氬氣等惰性氣體，只需抽高真空即可達到保護目的，一方面不僅可以節約生產成本，另一方面還可精簡生產工藝，提升生產效率。
[0030]另外，本發明所述方法在製備過程中使用的水溶性樹脂作為過渡基底，生產過程在水介質中進行，不僅對操作人員的身體健康沒有任何傷害，成本低廉，並且對環境無汙染，且塑料基底、含有水溶性樹脂的溶液都可以循環使用，生產過程無廢棄物、汙染物等的排放，綠色環保，大大降低了片狀銀粉的生產成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1為本發明超聲60 min製備的納米厚度片狀銀粉的SEM圖。
[0032]圖2為本發明製備的納米厚度片狀銀粉的表面形貌圖。
[0033]圖3為本發明製備的納米厚度片狀銀粉的側向形貌圖。
【具體實施方式】
[0034]以下結合說明書附圖和具體實施例來進一步說明本發明，但實施例並不對本發明做任何形式的限定。除非特別說明，本發明採用的試劑、方法和設備為本【技術領域】常規試齊U、方法和設備。
[0035]除非特別說明，本發明所用試劑和材料均為市購。
[0036]實施例1
1、以PET為基底，水溶性丙烯酸樹脂為過渡基底層，製備片狀銀粉，步驟如下:
S1.將PET薄膜分別用去離子水和乙醇清洗乾淨，烘箱中80°C烘乾待用。
[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量分數達到6%，加熱至60°C使其完全溶化，然後將丙烯酸樹脂溶液通過絲網印刷塗布於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/聚合物複合膜；
54.將上述銀/聚合物複合膜浸入純淨水中，15min後丙烯酸樹脂溶解，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，抽濾得到溼餅；
55.將上述溼餅加入到超聲波粉碎機中，20W/m2進行粉碎60min，再用離心分離機4000r/min分離60 min,得到片狀銀粉初級產品；
56.將S5的片狀銀粉初級產品採用真空加熱乾燥，真空度0.09 MPa，溫度為80°C，乾燥時間為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.將銀絲表面打磨乾淨後置於真空鍍膜機真空室的鎢舟中，將塗布好水溶性樹脂層的塑料基底裝在轉盤上；
522.先粗抽低真空至5Pa，後精抽高真空至IX 10_2 Pa;
523.慢慢調節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、測定結果顯示，本實施例製備所得的片狀銀粉具有下述特徵: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、側向形貌圖分別如附圖1、
2、3所示。
[0041]實施例2
1、以PET為基底，水溶性聚氨酯樹脂為過渡基底層，製備片狀銀粉，步驟如下:
S1.將PET薄膜分別用去離子水和乙醇清洗乾淨，烘箱中80°C烘乾待用。
[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量分數達到6%，加熱至60°C使其完全溶化，然後將聚氨酯樹脂溶液通過絲網印刷塗布於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/聚合物複合膜；
54.將上述銀/聚合物複合膜浸入純淨水中，20min後聚氨酯溶解，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，抽濾得到溼餅；
55.將上述溼餅加入到超聲波粉碎機中，20W/m2進行粉碎60min，再用離心分離機4000r/min分離60 min,得到片狀銀粉初級產品；
56.將S5的片狀銀粉初級產品採用真空加熱乾燥，真空度0.09 MPa，溫度為90°C，乾燥時間為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.將銀絲表面打磨乾淨後置於真空鍍膜機真空室的鎢舟中，將塗布好水溶性樹脂層的塑料基底裝在轉盤上； 522.先粗抽低真空至5Pa，後精抽高真空至2 X 10_2 Pa;
523.慢慢調節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、測定結果顯示，本實施例製備所得的片狀銀粉具有下述特徵:銀粉厚度均一，為100 nm左右，表面光滑平整。
[0046]實施例3
1、以PET為基底，水溶性丙烯酸樹脂為過渡基底層，製備片狀銀粉，步驟如下:
S1.將PET薄膜分別用去離子水和乙醇清洗乾淨，烘箱中80°C烘乾待用。
[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量分數達到6%，加熱至60°C使其完全溶化，然後將丙烯酸樹脂溶液通過絲網印刷塗布於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/聚合物複合膜；
54.將上述銀/聚合物複合膜浸入純淨水中，30min後丙烯酸樹脂溶解，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，抽濾得到溼餅；
55.將上述溼餅加入到超聲波粉碎機中，15W/m2進行粉碎30min，再用離心分離機4000r/min分離60 min,得到片狀銀粉初級產品；
56.將S5的片狀銀粉初級產品採用真空加熱乾燥，真空度0.09 MPa，溫度為100°C，乾燥時間為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.將銀絲表面打磨乾淨後置於真空鍍膜機真空室的鎢舟中，將塗布好水溶性樹脂層的塑料基底裝在轉盤上；
522.先粗抽低真空至5Pa，後精抽高真空至IX 10_2 Pa;
523.慢慢調節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、測定結果顯示，本實施例製備所得的片狀銀粉具有下述特徵:銀粉厚度均一，為20 nm左右，表面光滑平整。
[0051]實施例4
1、以PET為基底，水溶性聚氨酯樹脂為過渡基底層，製備片狀銀粉，步驟如下:
S1.將PET薄膜分別用去離子水和乙醇清洗乾淨，烘箱中80°C烘乾待用。
[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量分數達到6%，加熱至60°C使其完全溶化，然後將聚氨酯樹脂溶液通過絲網印刷塗布於PET基材上，120°C烘烤20min時，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/聚合物複合膜； 54.將上述銀/聚合物複合膜浸入純淨水中，25min後聚氨酯溶解，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，抽濾得到溼餅；
55.將上述溼餅加入到超聲波粉碎機中，10W/m2進行粉碎40min，再用離心分離機4000r/min分離60 min,得到片狀銀粉初級產品；
56.將S5的片狀銀粉初級產品採用真空加熱乾燥，真空度0.09 MPa，溫度為110°C，乾燥時間為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.將銀絲表面打磨乾淨後置於真空鍍膜機真空室的鎢舟中，將塗布好水溶性樹脂層的塑料基底裝在轉盤上；
522.先粗抽低真空至5Pa，後精抽高真空至2 X 10_2 Pa;
523.慢慢調節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、測定結果顯示，本實施例製備所得的片狀銀粉具有下述特徵:銀粉厚度均一，為50 nm左右，表面光滑平整。
[0056]實施例5
1、以PET為基底，水溶性丙烯酸樹脂為過渡基底層，製備片狀銀粉，步驟如下:
S1.將PET薄膜分別用去離子水和乙醇清洗乾淨，烘箱中80°C烘乾待用。
[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量分數達到6%，加熱至60°C使其完全溶化，然後將丙烯酸樹脂溶液通過絲網印刷塗布於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/聚合物複合膜；
54.將上述銀/聚合物複合膜浸入純淨水中，15min後丙烯酸樹脂溶解，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，抽濾得到溼餅；
55.將上述溼餅加入到超聲波粉碎機中，5W/m2進行粉碎50 min，再用離心分離機4000r/min分離60 min,得到片狀銀粉初級產品；
56.將S5的片狀銀粉初級產品採用真空加熱乾燥，真空度0.09 MPa，溫度為120°C，乾燥時間為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.將銀絲表面打磨乾淨後置於真空鍍膜機真空室的鎢舟中，將塗布好水溶性樹脂層的塑料基底裝在轉盤上；
522.先粗抽低真空至5Pa，後精抽高真空至IX 10_2 Pa;
523.慢慢調節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、測定結果顯示，本實施例製備所得的片狀銀粉具有下述特徵:銀粉厚度均一，為80 nm左右，表面光滑平整。
[0061]實施例6
1、以PET為基底，水溶性聚氨酯樹脂為過渡基底層，製備片狀銀粉，步驟如下:
S1.將PET薄膜分別用去離子水和乙醇清洗乾淨，烘箱中80°C烘乾待用。
[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量分數達到6%，加熱至60°C使其完全溶化，然後將聚氨酯樹脂溶液通過絲網印刷塗布於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/聚合物複合膜；
54.將上述銀/聚合物複合膜浸入純淨水中，10min後聚氨酯溶解，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，抽濾得到溼餅；
55.將上述溼餅加入到超聲波粉碎機中，15W/m2進行粉碎60 min，再用離心分離機4000 r/min分離60 min,得到片狀銀粉初級產品；
56.將S5的片狀銀粉初級產品採用真空加熱乾燥，真空度0.09 MPa，溫度為150°C，乾燥時間為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.將銀絲表面打磨乾淨後置於真空鍍膜機真空室的鎢舟中，將塗布好水溶性樹脂層的塑料基底裝在轉盤上；
522.先粗抽低真空至5Pa，後精抽高真空至2 X 10_2 Pa;
523.慢慢調節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、測定結果顯示，本實施例製備所得的片狀銀粉具有下述特徵:銀粉厚度均一，為60 nm左右，表面光滑平整。
[0066]實施例7
1、以PET為基底，水溶性丙烯酸樹脂為過渡基底層，製備片狀銀粉，步驟如下:
S1.將PET薄膜分別用去離子水和乙醇清洗乾淨，烘箱中80°C烘乾待用。
[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量分數達到6%，加熱至60°C使其完全溶化，然後將丙烯酸樹脂溶液通過絲網印刷塗布於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/聚合物複合膜；
54.將上述銀/聚合物複合膜浸入純淨水中，25min後丙烯酸樹脂溶解，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，抽濾得到溼餅；
55.將上述溼餅加入到超聲波粉碎機中，20W/m2進行粉碎20 min，再用離心分離機4000 r/min分離60 min,得到片狀銀粉初級產品； S6.將S5的片狀銀粉初級產品採用真空加熱乾燥，真空度0.09 MPa，溫度為180°C，乾燥時間為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.將銀絲表面打磨乾淨後置於真空鍍膜機真空室的鎢舟中，將塗布好水溶性樹脂層的塑料基底裝在轉盤上；
522.先粗抽低真空至5Pa，後精抽高真空至IX 10_2 Pa;
523.慢慢調節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、測定結果顯示，本實施例製備所得的片狀銀粉具有下述特徵:銀粉厚度均一，為90 nm左右，表面光滑平整。
[0071]實施例8
1、以PET為基底，水溶性聚氨酯樹脂為過渡基底層，製備片狀銀粉，步驟如下:
S1.將PET薄膜分別用去離子水和乙醇清洗乾淨，烘箱中80°C烘乾待用。
[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量分數達到6%，加熱至60°C使其完全溶化，然後將聚氨酯樹脂溶液通過絲網印刷塗布於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/聚合物複合膜；
54.將上述銀/聚合物複合膜浸入純淨水中，15min後聚氨酯溶解，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，抽濾得到溼餅；
55.將上述溼餅加入到超聲波粉碎機中，10W/m2進行粉碎60 min，再用離心分離機4000 r/min分離60 min,得到片狀銀粉初級產品；
56.將S5的片狀銀粉初級產品採用真空加熱乾燥，真空度0.09 MPa，溫度為80°C，乾燥時間為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.將銀絲表面打磨乾淨後置於真空鍍膜機真空室的鎢舟中，將塗布好水溶性樹脂層的塑料基底裝在轉盤上；
522.先粗抽低真空至5Pa，後精抽高真空至2 X 10_2 Pa;
523.慢慢調節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、測定結果顯示，本實施例製備所得的片狀銀粉具有下述特徵:銀粉厚度均一，為20 nm左右，表面光滑平整。
[0076]另外，本發明對製備工藝中的各條件對片狀銀粉性能的影響進行了評價，其中採用水溶性樹脂膜作為過渡膜和PVD，以及超聲粉碎的工藝對片狀銀粉的性質有著至關重要的影響，如果不採用這三種工藝，片狀銀粉表面會產生過多有機物殘餘，此外片狀銀粉厚度及粒徑無法精確控制，銀粉表面也會變得不平整，從而使導電性能大打折扣，最後生產成本會大大攀升。同時，本發明所述範圍內的製備工藝，達到了最節能和效果最好的平衡。
【權利要求】
1.一種片狀銀粉的綠色製備方法，其特徵在於，包含以下步驟: 51.在塑料基底上均勻塗布一層50?200nm水溶性樹脂層，並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/聚合物複合膜； 53.將上述銀/聚合物複合膜浸入純水中，待水溶性樹脂溶解後，銀膜即從塑料基底上剝離下來，將該銀膜用純水洗滌不小於3次，得到含有粗銀粉的混合溶液，抽濾得到溼餅； 54.將S3所得溼餅5?20W/m2超聲粉碎處理15?120min後，再用離心分離機進行分離，得到片狀銀粉初級產品； 55.將S4的片狀銀粉初級產品乾燥後，即得到粒徑均一、表面光滑平整的片狀銀粉。
2.根據權利要求1所述的片狀銀粉的綠色製備方法，其特徵在於，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乾淨。
3.根據權利要求1所述的片狀銀粉的綠色製備方法，其特徵在於，SI所述水溶性樹脂為水溶性環氧樹脂、水溶性聚氨酯樹脂、水溶性丙烯酸樹脂或聚乙烯醇。
4.根據權利要求1所述的片狀銀粉的綠色製備方法，其特徵在於，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.根據權利要求1所述的片狀銀粉的綠色製備方法，其特徵在於，SI所述塗布的方法為絲網印刷法。
6.根據權利要求1所述的片狀銀粉的綠色製備方法，其特徵在於，S2所述物理氣相沉積法為真空蒸發鍍膜法，步驟為: 521.將銀絲表面打磨乾淨後置於真空鍍膜機真空室的鎢舟中，將塗布好水溶性樹脂層的塑料基底裝在轉盤上； 522.先粗抽低真空至5Pa，後精抽高真空至1X10—2?2X10—2 Pa; 523.慢慢調節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.根據權利要求1所述的片狀銀粉的綠色製備方法，其特徵在於，S3所述浸入純水中的時間為不少於10 min。
8.根據權利要求1所述的片狀銀粉的綠色製備方法，其特徵在於，S4所述超聲粉碎處理60min ;所述離心分離機進行分離是在不小於4000 r/min離心不少於60min。
9.根據權利要求1所述的片狀銀粉的綠色製備方法，其特徵在於，S5所述乾燥是採用真空加熱乾燥，真空度不小於0.09 MPa，溫度為80?100°C，乾燥時間為45?60 min。
10.根據權利要求1?9任一所述的製備方法製備得到的片狀銀粉。
【文檔編號】C23C14/20GK104148655SQ201410331591
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月14日 優先權日:2014年7月14日
【發明者】陳振興, 申玉求, 周庭婷, 鄭炎峰, 馮志鈺, 林樹宏 申請人:中山大學