專利名稱：：自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂高溫燒結(jié)電子銀漿的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂高溫燒結(jié)電子銀漿的制備方法。
背景技術(shù)：
：電子漿料是一類重要的電子精細化學品。可廣泛應(yīng)用于電子、信息、通訊、航空航天、計算機、電器制造、精密元器件及太陽能等眾多行業(yè)。其制造技術(shù)涉及冶金、材料、化工、電子技術(shù)及絲網(wǎng)印刷等相關(guān)領(lǐng)域。由于電子漿料的應(yīng)用范圍廣，研制所涉及的領(lǐng)域范圍寬，產(chǎn)品的科技含量高，因此，世界工業(yè)水平發(fā)達國家一直對電子漿料產(chǎn)品的研發(fā)比較重視。近些年，隨著煤炭、石油、天然氣等常規(guī)能源的日益緊張，開發(fā)可再生的新能源已迫在眉睫，各國紛紛斥巨資開發(fā)各種新能源，這其中太陽能的發(fā)展最為惹人注目，而尤以太陽能電池的發(fā)展最為迅速。據(jù)統(tǒng)計，全球太陽能電池產(chǎn)業(yè)1994-2004年10年里增長了17倍，太陽能電池生產(chǎn)主要分布在日本、歐洲和美國。2006年全球太陽能電池安裝規(guī)模已達1744MW，較2005年成長19%，整個市場產(chǎn)值已正式突破100億美元大關(guān)。2007年全球太陽能電池產(chǎn)量達到3436MW，較2006年增長了56%。2008年全球太陽能電池的生產(chǎn)量提升至6.85GW，也幾乎是倍數(shù)的成長。國內(nèi)對太陽能電池的研究起步于1958年，目前，我國已成為全球主要的太陽能電池生產(chǎn)國。2007年全國太陽能電池產(chǎn)量為1188麗，2008年的產(chǎn)量繼續(xù)提高，達到了200萬千瓦。在產(chǎn)業(yè)布局上，我國太陽能電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了一定的集聚態(tài)勢，并在2009年3月間批準了對建設(shè)安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)的補貼，對50萬千瓦以上的光伏發(fā)電系統(tǒng)，每瓦特最高可支付20元人民幣(約合2.93美元)。由于我國政府極其重視太陽能發(fā)電。中國有望像美國一樣，會啟動一個巨大的市場。太陽能光伏發(fā)電在不遠的將來會占據(jù)世界能源消費的重要席位，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。無疑，伴隨著太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的迅速成長，對電子漿料的需求也將迅速增加，尤其是高溫燒結(jié)型的厚膜電子銀漿，是目前太陽能電池電極使用的主要漿料，未來厚膜電子漿料產(chǎn)品的市場需求將日益擴大，但國內(nèi)對此類產(chǎn)品的批量生產(chǎn)幾近空白。尤其是在高檔的可高溫燒結(jié)型厚膜電子銀漿制作方面，技術(shù)和市場幾乎完全被國外壟斷。電子漿料通常由導(dǎo)電金屬粉末、低熔點玻璃粉末、有機載體及相關(guān)助劑等組成。其中有機載體常采用環(huán)氧樹脂、聚氨酯、纖維素等聚合物和其它功能性助劑組成，是影響漿料觸變性、防沉性、流平性、揮發(fā)性、印刷適性、成膜厚度、漿料粘度以及貯存穩(wěn)定性等的主要因素，也是成功制備高溫燒結(jié)型厚膜電子銀漿的技術(shù)關(guān)鍵。但由于厚膜電子銀漿的固含量要求很高，一般都在80%以上，留給利用輔助溶劑調(diào)節(jié)漿料各項性能指標的余地不大，造成漿料制備調(diào)控困難。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂高溫燒結(jié)型電子銀漿的制備方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是該方法首先選擇丙烯酸酯類單體，通過溶液聚合制備自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂；然后將超細銀粉、低熔點無鉛玻璃粉末、表面改性劑、助劑和消泡劑混合分散其中，經(jīng)反復(fù)研磨，制得電子銀漿。自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂高溫燒結(jié)電子銀漿的制備方法一、自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂制備的步驟如下①在裝有冷凝器的反應(yīng)釜中加入質(zhì)量百分比為35.0%85.0%的溶劑，開動攪拌器并加熱備用；②將質(zhì)量百分比為15.0%65.0%混合單體加入混合釜中，加入質(zhì)量百分比為0.10.5%的引發(fā)劑攪拌均勻備用；③待反應(yīng)釜中溶劑升溫至7090°C時，向反應(yīng)釜中滴加上述混合單體，控制全部混合單體在13h內(nèi)加完，滴加完后反應(yīng)12h后，冷卻、出料、得到自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂備用。二、稱取超細銀粉和低熔點無鉛玻璃粉，混合均勻后，加入表面改性劑攪拌均勻，然后加入質(zhì)量百分比為10%20%自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂，以及助劑和消泡劑，經(jīng)研磨58h，過濾后得電子銀漿。所述的溶劑為二甘醇丁醚、二甘醇二丁醚、二甘醇甲醚醋酸酯、二甘醇乙醚醋酸酯、二甘醇丁醚醋酸酯等二甘醇醚酯或是任意兩種混合物。所述的混合單體為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、N-羥甲基丙烯酰胺、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯這類丙烯酸類化合物中任意兩種及兩種以上混合物，所述的引發(fā)劑為過氧化苯甲?；蚺嫉惗‰?。所述的銀粉的細度為320μπι;形狀是球狀和片狀；用量為銀漿總量的65.0%80.0%。所述的低熔點無鉛玻璃粉細度為320μm，用量為銀漿總量的5.0%15.0%。所述的表面改性劑為硅烷偶聯(lián)劑，用量為銀漿總量的0.5%5.0%；所述的助劑是松油醇或蓖麻油與鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯，用量為銀漿總量的0.5%5.0%；所述的消泡劑為磷酸三丁酯或硅油，用量為銀漿總量的0.0.5%。本發(fā)明具有的有益效果是①通過選擇功能性單體賦予了丙烯酸酯樹脂本身具有觸變、防沉以及適宜的流平性等多種功能，給輔助溶劑進一步調(diào)節(jié)電子漿料各項性能指標提供了調(diào)控余地。②由于自制的丙烯酸酯樹脂具有自交聯(lián)功能，在電子漿料燒結(jié)的前期升溫階段既可形成輕微的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以有效避免漿料在燒成時的二次流動現(xiàn)象。③可以通過調(diào)節(jié)丙烯酸酯樹脂中軟、硬單體的比例控制聚合物的韌性等，避免了電子漿料在燒結(jié)時出現(xiàn)開裂、坍塌現(xiàn)象。利用本發(fā)明提供的方法制備高溫燒結(jié)型電子銀漿，具有工藝簡單、方便易行，無須特殊設(shè)備，投資小，產(chǎn)品性能便于控制等特點。具體實施例方式實施例1首先，在裝有冷凝器的反應(yīng)釜中加入質(zhì)量百分比為38.0%的二甘醇丁醚，開動攪拌器并加熱備用；然后將39.O%的甲基丙烯酸甲酯、5.0%的丙烯酸異辛酯、15.0%的甲基丙烯酸縮水甘油酯、3.0%的N-羥甲基丙烯酰胺加入混合釜中，加入0.1%過氧化苯甲酰攪拌均勻，備用；待反應(yīng)釜中二甘醇丁醚升溫至75°C時，向反應(yīng)釜中滴加入上述混合單體，控制全部混合單體3h內(nèi)加完，繼續(xù)反應(yīng)2h后，冷卻、出料即得自交聯(lián)型的丙烯酸酯樹脂。另將細度為320μm的球狀銀粉15.0%、320μm片狀銀粉50.0%、和細度為320μm的低熔點無鉛玻璃粉15.0%加入混合機中混合均勻，加入0.5%的硅烷偶聯(lián)劑KH550，攪拌均勻后加入上述自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂15.0%，以及松油醇3.0%、鄰苯二甲酸二丁酯1.0%、磷酸三丁酯0.5%，混合均勻后，置于三輥研磨機內(nèi)經(jīng)反復(fù)研磨6h，用300目濾網(wǎng)過濾后即得產(chǎn)品。實施例2首先，在裝有冷凝器的反應(yīng)釜中加入質(zhì)量百分比為85.0%的二甘醇丁醚醋酸酯，開動攪拌器并加熱備用；然后將8.0%的甲基丙烯酸甲酯、2.0%的丙烯酸丁酯、3.0%的甲基丙烯酸縮水甘油酯、1.0%的N-羥甲基丙烯酰胺、1.0%的丙烯酸羥乙酯加入混合釜中，加入0.3%偶氮二異丁腈攪拌均勻，備用；待反應(yīng)釜中二甘醇丁醚醋酸酯升溫至85°C時，向反應(yīng)釜中滴加入上述混合單體，控制全部混合單體2.5h內(nèi)加完，繼續(xù)反應(yīng)Ih后，冷卻、出料即得自交聯(lián)型的丙烯酸酯樹脂。另將細度為320μm的球狀銀粉35.0%、320μm片狀銀粉35.0%、和細度為320μm的低熔點無鉛玻璃粉10.0%加入混合機中混合均勻，力口入0.8%的硅烷偶聯(lián)劑KH560，攪拌均勻后加入上述自交聯(lián)型多功能丙烯酸酯樹脂16.0%，以及蓖麻油2.5%、鄰苯二甲酸二辛酯0.5%、硅油0.2%，混合均勻后，置于三輥研磨機內(nèi)經(jīng)反復(fù)研磨5h，用300目濾網(wǎng)過濾后即得產(chǎn)品。實施例3首先，在裝有冷凝器的反應(yīng)釜中加入質(zhì)量百分比為25.0%的二甘醇二丁醚、25.0%的二甘醇甲醚醋酸酯，開動攪拌器并加熱備用；然后將28.0%的甲基丙烯酸甲酯、5.0%的丙烯酸乙酯、5.0%的丙烯酸異辛酯、10.0%的甲基丙烯酸縮水甘油酯、1.0%的N-羥甲基丙烯酰胺、1.0%的丙烯酸羥丙酯加入混合釜中，加入0.5%過氧化苯甲酰攪拌均勻，備用；待反應(yīng)釜中二甘醇醚醋混合溶劑升溫至88°C時，向反應(yīng)釜中滴加入上述混合單體，控制全部混合單體2h內(nèi)加完，繼續(xù)反應(yīng)2h后，冷卻、出料即得可自交聯(lián)型的丙烯酸酯樹脂。另將細度為320μm的球狀銀粉50.0%、320μm片狀銀粉28.0%、和細度為320μm的低熔點無鉛玻璃粉5.0%加入混合機中混合均勻，加入4.5%的硅烷偶聯(lián)劑KH550,攪拌均勻后加入上述自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂10.0%，松油醇1.4%，鄰苯二甲酸二丁酯1.0%、硅油0.1%，混合均勻后，置于三輥研磨機內(nèi)經(jīng)反復(fù)研磨8h，用300目濾網(wǎng)過濾后艮口得廣品。實施例4:首先，在裝有冷凝器的反應(yīng)釜中加入質(zhì)量百分比為25.0%的二甘醇二丁醚、25.0%的二甘醇乙醚醋酸酯，開動攪拌器并加熱備用；然后將25.0%的甲基丙烯酸甲酯、5.0%的丙烯酸乙酯、5.0%的丙烯酸異辛酯、3.0%的N-羥甲基丙烯酰胺、10.0%的甲基丙烯酸縮水甘油酯、2.0%的丙烯酸羥丙酯加入混合釜中，加入0.5%過氧化苯甲酰攪拌均勻，備用；待反應(yīng)釜中二甘醇醚醋混合溶劑升溫至70°C時，向反應(yīng)釜中滴加入上述混合單體，控制全部混合單體2h內(nèi)加完，繼續(xù)反應(yīng)2h后，冷卻、出料即得可自交聯(lián)型的丙烯酸酯樹脂。另將細度為320μm的球狀銀粉50.0%、細度為320μm片狀銀粉20.0%、和細度為320μm的低熔點無鉛玻璃粉5.0%加入混合機中混合均勻，加入1.0%的硅烷偶聯(lián)劑KH550,攪拌均勻后加入上述自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂20.0%，松油醇2.0%，鄰苯二甲酸二丁酯1.5%、硅油0.5%，混合均勻后，置于三輥研磨機內(nèi)經(jīng)反復(fù)研磨7h，用300目濾網(wǎng)過濾后艮口得廣品。上述4個實施例的電子銀鋁漿產(chǎn)品的技術(shù)指標如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂高溫燒結(jié)電子銀漿的制備方法，其特征在于該方法首先選擇丙烯酸酯類單體，通過溶液聚合制備自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂；然后將超細銀粉、低熔點無鉛玻璃粉末、表面改性劑、助劑和消泡劑混合分散其中，經(jīng)反復(fù)研磨，制得電子銀漿。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂高溫燒結(jié)電子銀漿的制備方法，其特征在于一、所述的自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂制備的步驟如下①在裝有冷凝器的反應(yīng)釜中加入質(zhì)量百分比為35.0%85.0%的溶劑，開動攪拌器并加熱備用；②將質(zhì)量百分比為15.0%65.0%混合單體加入混合釜中，加入質(zhì)量百分比為0.10.5%的引發(fā)劑攪拌均勻備用；③待反應(yīng)釜中溶劑升溫至7090°C時，向反應(yīng)釜中滴加上述混合單體，控制全部混合單體在13h內(nèi)加完，滴加完后反應(yīng)12h后，冷卻、出料、得到自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂備用。二、稱取超細銀粉和低熔點無鉛玻璃粉，混合均勻后，加入表面改性劑攪拌均勻，然后加入質(zhì)量百分比為10%20%自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂，以及助劑和消泡劑，經(jīng)研磨58h，過濾后得電子銀漿。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂高溫燒結(jié)電子銀漿的制備方法，其特征在于所述的溶劑為二甘醇丁醚、二甘醇二丁醚、二甘醇甲醚醋酸酯、二甘醇乙醚醋酸酯、二甘醇丁醚醋酸酯等二甘醇醚酯或是任意兩種混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂高溫燒結(jié)電子銀漿的制備方法，其特征在于所述的混合單體為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、N-羥甲基丙烯酰胺、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯這類丙烯酸類化合物中任意兩種及兩種以上混合物，所述的引發(fā)劑為過氧化苯甲酰或偶氮二異丁腈。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂高溫燒結(jié)電子銀漿的制備方法，其特征在于所述的銀粉的細度為320ym；形狀是球狀和片狀；用量為銀漿總量的65.0%80.0%。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂高溫燒結(jié)電子銀漿的制備方法，其特征在于所述的低熔點無鉛玻璃粉細度為320ym，用量為銀漿總量的5.0%15.0%。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂高溫燒結(jié)電子銀漿的制備方法，其特征在于所述的表面改性劑為硅烷偶聯(lián)劑，用量為銀漿總量的0.5%5.0%；所述的助劑是松油醇或蓖麻油與鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯，用量為銀漿總量的0.5%5.0%；所述的消泡劑為磷酸三丁酯或硅油，用量為銀漿總量的0.0.5%。全文摘要本發(fā)明公開了自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂高溫燒結(jié)電子銀漿的制備方法。該方法首先選擇丙烯酸酯類單體，通過溶液聚合制備自交聯(lián)型丙烯酸酯樹脂；然后將超細銀粉、低熔點無鉛玻璃粉末、表面改性劑、助劑和消泡劑混合分散其中，經(jīng)反復(fù)研磨，制得電子銀漿。本發(fā)明提供的制備高溫燒結(jié)型電子銀漿的方法，具有工藝簡單、方便易行，無須特殊設(shè)備，投資小，產(chǎn)品性能便于控制等特點。文檔編號H01B13/00GK101834008SQ20101014584公開日2010年9月15日申請日期2010年4月13日優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日發(fā)明者宋錫瑾,沈良,王杰申請人:浙江大學