柔性基材用低温烘干型银基浆料制备的研究

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柔性从材用低温干银基浆料是制作薄膜开关及键盘、射频电子标签、EL冷光板、触摸屏等柔性导电线路的关键功能材料。本论文首先建立了实验方法并确确了检测标准,然后主要研究了导电银粉或银包铜粉、树脂连接剂、溶剂稀释剂和助剂及浆料的制备工艺对柔性线路关键的导电性能和机械性能的影响,同时探讨了适宜聚合物薄膜基材的固化条件。片状的银粉或银包铜粉适合用于柔性基材低温烘干浆料,这主要是因为片状颗粒在浆料中呈现层叠状片式结构排列,在印刷过程中片状粒子移方式为平行移动,而上下之间的互相接触能形成较大的接触面积,在弯折过程中,程然颗粒在外力强迫作用下会出现一定的位移,但位移量相对于片状之间的相对接触面积较小,而且片状颗粒本身具在一定的韧性,印制1mm宽线路适宜的银粉粒径范围应在5-8μm之间,不同用途和要求的低温银浆还需要考虑银粉的粒径以及用量,比如触摸屏银浆最低线细要求80μ m,那么就要选用粒径更小的银粉,所以还要提高银粉的用量。氯醋树脂和聚酯树脂混合作为树脂连接剂可以获得导电性能和柔韧性优良的柔性基材低温烘干银基浆料,在一定银粉与溶剂的种类与含量下,氯醋树脂A添加量在3.1%(wt),聚酯树脂V220与聚酯树脂V300合计添加量在7.28%(wt)且质量比为0.75时,浆料的综合性能最佳。溶剂稀释剂的挥发速度也会对浆料的固化速度和电性能产生影响,在氯醋树脂A添加量为3.1%(wt),PE添加量为6.9%(wt),银粉含量为50%(wt)的条件下,CAC(沸点为156.3℃)与丁二酸二甲酯(沸点为200℃)合计添加量为40%(wt)作溶剂稀释剂,随着丁二酸二甲酯添加比例增大,所配制的导电浆料流体特性更好,更符合后期丝网加工工艺流程;针对物料的分散以及丝网印刷适性的工艺要求,试验中采用了气相二氧化硅对所配制的浆料增稠,研究表明,气相二氧化硅的添加量最佳质量分数为0.30%-1.0%。本论文还研究了烘干温度、烘干时间、浆料研磨对柔性基材低温烘干银基浆料性能的影响。确认了严格控制浆料的分散研磨的必要性,确定了最佳的低温热烘干温度范围为130~140℃,130℃烘干时间以50~60min左右为宜。
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