CN107622814B - 一种纳米碳纤维负载铜粉的复合浆料 - Google Patents

一种纳米碳纤维负载铜粉的复合浆料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纳米碳纤维负载铜粉的复合浆料，该复合浆料包括以下按重量份计的组分：纳米铜粉30‑50份，纳米碳纤维12‑24份、玻璃粉20‑28份、有机溶剂20‑30份、二甲苯2‑8份、亲水性高分子化合物22‑28份，助剂8‑12份；所述纳米碳纤维粒径20‑30μm，孔隙率≥65%；所述有机溶剂由多巴胺溶液、壳聚糖、异丙醇混合而成，多巴胺溶液、壳聚糖和异丙醇的重量比为2‑5:1‑2:1。与现有技术相比，本发明一种纳米碳纤维负载铜粉的复合浆料的附着力强，导电性好，抗老化能力强，且用此浆料制备出的铜电极不易出现铜离子扩散。

Description

一种纳米碳纤维负载铜粉的复合浆料
技术领域
本发明属于导电浆料领域，具体涉及一种纳米碳纤维负载铜粉的复合浆料。
背景技术
电极浆料适用于电阻、电容等电子元器件。现有的电极浆料多为贵金属银浆、欧姆浆料。由于此类浆料成本高，且制备工艺繁琐，浆料中含有较多的有害物质，不适合产业化利用。
CN101136261B公开了一种铜电极浆料及其制备方法，虽然该浆料成本低，但到导电性差，不适合产业化生产。
申请号201510706257.3，名称为一种铜导电浆料及其制备方法，该铜导电浆料包括重量百分比的磷化铜粉70～90%，玻璃粉1～10%，高粘度有机载体1～10%，有机助剂0.1～1.5%，无机添加剂0.1～1.5%，稀释剂5～20%；省去了复杂的重掺杂工艺，在金属化电极的形成过程中直接完成重掺杂，工艺简单、不需引入复杂的重掺杂设备，降低了成本、提高了光电转化率。当该浆料的附着力有限，不易于衬底完美结合。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种纳米碳纤维负载铜粉的复合浆料，该复合铜电极浆料附着力强，导电性好，且耐候性强。
为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为：
一种纳米碳纤维负载铜粉的复合浆料，包括以下按重量份计的组分：纳米铜粉30-50份，纳米碳纤维12-24份、玻璃粉20-28份、有机溶剂20-30份、二甲苯2-8份、亲水性高分子化合物22-28份，助剂8-12份；所述纳米碳纤维粒径20-30μm，孔隙率≥65%；所述有机溶剂由多巴胺溶液、壳聚糖、异丙醇混合而成，多巴胺溶液、壳聚糖和异丙醇的重量比为2-5:1-2:1。
优选地，上述一种纳米碳纤维负载铜粉的复合浆料，包括以下按重量份计的组分：纳米铜粉45份，纳米碳纤维22份、玻璃粉25份、有机溶剂26份、二甲苯6份、亲水性高分子化合物25份，助剂10份。
优选地，所述亲水性高分子化合物为聚乙烯醇、环氧乙烷、丙三醇的缩合物，其平均分子量为4000-6000，摩尔比为3:2:1。
优选地，所述纳米铜粉的比表面积为25-40m2/g。
优选地，所述助剂由硅烷偶联剂KH792、流平剂和氢化蓖麻油混合而成。
优选地，所述多巴胺溶液的浓度为1-2mol/L。
与现有技术相比，本发明一种纳米碳纤维负载铜粉的复合浆料的附着力强，导电性好，抗老化能力强，且用此浆料制备出的铜电极不易出现铜离子扩散。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详细介绍。
实施例1
一种纳米碳纤维负载铜粉的复合浆料，包括以下按重量份计的组分：纳米铜粉30份，纳米碳纤维12份、玻璃粉20份、有机溶剂20份、二甲苯2份、亲水性高分子化合物22份，助剂8份；所述纳米碳纤维粒径20μm，孔隙率65%；所述有机溶剂由多巴胺溶液、壳聚糖、异丙醇混合而成，多巴胺溶液、壳聚糖和异丙醇的重量比为2:1:1。
其中，所述亲水性高分子化合物为聚乙烯醇、环氧乙烷、丙三醇的缩合物，其平均分子量为4000，摩尔比为3:2:1。
所述纳米铜粉的比表面积为25m2/g。
所述助剂由硅烷偶联剂KH792、流平剂和氢化蓖麻油混合而成。
所述多巴胺溶液的浓度为1mol/L。
具体地，将纳米碳纤维溶于有机溶剂中低温浸泡20-40h后，加入纳米铜粉，搅拌均后喷雾干燥得反应物a；将二甲苯、玻璃粉、亲水性高分子化合物混合搅拌的反应物b；将反应物a、反应物b和助剂搅拌均匀即可。
实施例2
一种纳米碳纤维负载铜粉的复合浆料，包括以下按重量份计的组分：纳米铜粉45份，纳米碳纤维22份、玻璃粉25份、有机溶剂26份、二甲苯6份、亲水性高分子化合物25份，助剂10份。
所述亲水性高分子化合物为聚乙烯醇、环氧乙烷、丙三醇的缩合物，其平均分子量为5000，摩尔比为3:2:1。
所述纳米铜粉的比表面积为32m2/g。
所述助剂由硅烷偶联剂KH792、流平剂和氢化蓖麻油混合而成。
所述多巴胺溶液的浓度为1.5mol/L。
具体地，将纳米碳纤维溶于有机溶剂中低温浸泡20-40h后，加入纳米铜粉，搅拌均后喷雾干燥得反应物a；将二甲苯、玻璃粉、亲水性高分子化合物混合搅拌的反应物b；将反应物a、反应物b和助剂搅拌均匀即可。
实施例3
一种纳米碳纤维负载铜粉的复合浆料，包括以下按重量份计的组分：纳米铜粉50份，纳米碳纤维24份、玻璃粉28份、有机溶剂30份、二甲苯8份、亲水性高分子化合物28份，助剂12份；所述纳米碳纤维粒径30μm，孔隙率≥65%；所述有机溶剂由多巴胺溶液、壳聚糖、异丙醇混合而成，多巴胺溶液、壳聚糖和异丙醇的重量比为5:2:1。
所述亲水性高分子化合物为聚乙烯醇、环氧乙烷、丙三醇的缩合物，其平均分子量为6000，摩尔比为3:2:1。
所述纳米铜粉的比表面积为40m2/g。
所述助剂由硅烷偶联剂KH792、流平剂和氢化蓖麻油混合而成。
所述多巴胺溶液的浓度为2mol/L。
具体地，将纳米碳纤维溶于有机溶剂中低温浸泡20-40h后，加入纳米铜粉，搅拌均后喷雾干燥得反应物a；将二甲苯、玻璃粉、亲水性高分子化合物混合搅拌的反应物b；将反应物a、反应物b和助剂搅拌均匀即可。
对比例1
除不含纳米碳纤维和有机溶剂外，其余同实施例2。
对实施例1-3和对比例1的一种纳米碳纤维负载铜粉的复合浆料的性能进行检测，所得数据如下表所示。
本发明通过将纳米碳纤维浸入有机溶剂中改性处理后，与纳米铜粉结合，使得铜与碳纤维的附着力增强，最后通过与亲水性高分子化合物混合，使得纳米铜粉外包裹由亲水性高分子化合物依靠氢键构建的网络，有效降低了铜的扩散，延长了浆料的使用寿命。
另外，本发明不限于上述实施方式，只要在不超出本发明的范围内，可以采取各种方式实施本发明。

Claims (5)

1.一种纳米碳纤维负载铜粉的复合浆料，其特征在于，包括以下按重量份计的组分：纳米铜粉30-50份，纳米碳纤维12-24份、玻璃粉20-28份、有机溶剂20-30份、二甲苯2-8份、亲水性高分子化合物22-28份，助剂8-12份；所述纳米碳纤维粒径20-30μm，孔隙率≥65％；所述有机溶剂由多巴胺溶液、壳聚糖、异丙醇混合而成，多巴胺溶液、壳聚糖和异丙醇的重量比为2-5:1-2:1；其中，所述亲水性高分子化合物为聚乙烯醇、环氧乙烷、丙三醇的缩合物，其平均分子量为4000-6000，摩尔比为3:2:1。
2.根据权利要求1所述的一种纳米碳纤维负载铜粉的复合浆料，其特征在于，包括以下按重量份计的组分：纳米铜粉45份，纳米碳纤维22份、玻璃粉25份、有机溶剂26份、二甲苯6份、亲水性高分子化合物25份，助剂10份。
3.根据权利要求1所述的一种纳米碳纤维负载铜粉的复合浆料，其特征在于，所述纳米铜粉的比表面积为25-40m2/g。
4.根据权利要求1所述的一种纳米碳纤维负载铜粉的复合浆料，其特征在于，所述助剂由硅烷偶联剂KH792、流平剂和氢化蓖麻油混合而成。
5.根据权利要求1所述的一种纳米碳纤维负载铜粉的复合浆料，其特征在于，所述多巴胺溶液的浓度为1-2mol/L。
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