專利名稱：一種具有良好抗氧化性能銅電子漿料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于漿料制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種導(dǎo)電漿料的制備方法，具體涉及一種具有良好抗氧化性能銅電子漿料的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著電子、信息、通信行業(yè)的飛速發(fā)展，對于金、銀、銅等金屬粉末為主要功能相的電子漿料(導(dǎo)電涂料、導(dǎo)電膠)的需求就越來越多，對其質(zhì)量的要求也越來越高。中國是電子漿料的制造中心國之一，如今很多國外的電子加工企業(yè)不斷向中國轉(zhuǎn)移，使得市場上對于電子漿料的需求量不斷提升。目前，市場上所使用的電子漿料主要為銀系電子漿料，然而由于銀的價格不斷攀升，導(dǎo)致電子加工企業(yè)的成本逐步升高，因此很多電子加工企業(yè)迫切需要尋找一種低成本、易工業(yè)化、能夠代替銀系電子漿料的其他體系電子漿料。在眾多的金屬系中，金屬銅的體積電阻率為I. ΟΧΙΟ,Ω ·αιι，僅次于銀的體積電阻率I. 62X10,0 cm，因此有可能成為銀系電子漿料的優(yōu)良替代者。然而由于金屬銅屬于過渡族金屬，其化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，在常溫狀態(tài)下與空氣接觸就容易發(fā)生氧化，特別是表面積比較大的銅粉，氧化后會形成一層絕緣的氧化膜，而這層氧化膜幾乎不導(dǎo)電，使銅粉、特別是微米級的銅粉，實用成度大大降低；此外，如果將銅粉長期存放或放置在溫度較高、濕度較大的環(huán)境中，則氧化問題更為嚴(yán)重。因此銅粉的氧化問題大大限制了銅粉在電子漿料領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，需要尋找一種能夠工業(yè)化應(yīng)用、具有優(yōu)良抗氧化性能且能長期存放的銅電子漿料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有良好抗氧化性能銅電子漿料的制備方法，解決了銅電子漿料存在的易氧化、不能在空氣中長時間存放和燒結(jié)的問題。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種具有良好抗氧化性能銅電子漿料的制備方法，具體按照以下步驟實施步驟I、配置正硅酸乙酯與無水乙醇的混合溶液，并將混合溶液進(jìn)行水解獲得水解后的溶劑；步驟2、將硼酸三丁酯和硝酸鉍加入水解后的溶劑，獲得混合溶劑；步驟3、對混合溶劑進(jìn)一步水解，獲得凝膠；步驟4、稱取銅粉，并將銅粉用超聲波進(jìn)行分散；步驟5、將銅粉與凝膠混合，獲得包覆銅粉；步驟6、將包覆銅粉與有機(jī)溶劑混合，獲得銅電子漿料。本發(fā)明的特點還在于，步驟I具體按照以下步驟實施I)按摩爾比為I :1稱取正硅酸乙酯與無水乙醇；
2)將I)中稱取的正硅酸乙酯溶解于無水乙醇中配置成混合溶液；3)稱取2)中混合溶液的質(zhì)量按混合溶液的質(zhì)量稱取去離子水
的質(zhì)星W(去離子水其中混合溶液與去尚子水的質(zhì)星比為W(IE桂酸■和無水雄)W(；去離子水)=1 I ；4)將3)中稱取的去離子水全部倒入配置好的混合溶液中進(jìn)行水解反應(yīng)，待水解反應(yīng)完成后得到水解后的溶劑。步驟2具體按照以下步驟實施I)根據(jù)步驟I中正硅酸乙酯的用量分別稱取硼酸三丁酯、硝酸鉍，正硅酸乙酯硼酸三丁酯硝酸鉍的摩爾比為20 10 Γ6 0. 5 3 ；2)將I)中稱取好的硼酸三丁酯和硝酸鉍加入步驟I得到的水解后的溶劑中，得到混合溶劑。步驟I中使用的正硅酸乙酯的純度高于99%，步驟2中使用的硼酸三丁酯、硝酸鉍的純度均高于99%。步驟3具體按照以下步驟實施I)稱取步驟2犾得的混合溶劑的質(zhì)里WQE桂酸n無水Lflj酸三丁酷+硝酸秘)，按混合溶劑
的質(zhì)星W(正桂酸&酷+無水&醇+硼酸三丁酷+硝酸秘)稱取去尚子水的質(zhì)星W (去離子水)，其中W(正桂酸己酷+無水己醇+硼酸三丁酷+硝酸秘)W(去離子水)=1 0. 05 O. I ；2)將I)中稱取的全部去離子水倒入步驟2得到的混合溶劑中，使混合溶劑產(chǎn)生進(jìn)一步水解，得到凝膠。步驟4具體按照以下步驟實施I)按照步驟I和步驟2中所使用的正硅酸乙酯、硼酸三丁酯和硝酸鉍的質(zhì)量之和
W (正桂酸己酷+硼酸三丁酷+硝酸秘)稱取銅粉的質(zhì)星W銅粉，W銅粉:W (正桂酸己酷+硼酸三丁酷+硝酸秘)=0· 05 O. 3
I;2)按銅粉的質(zhì)量Wiw稱取去離子水，銅粉與去離子水的質(zhì)量比為I :0. 3 ;3)將I)中稱取的銅粉倒入2)中稱取的去離子水中，采用頻率為35KHz超聲波對銅粉進(jìn)行分散，分散時間為40min 80min。步驟4中的銅粉純度高于99%,粒徑尺寸不大于50 μ m。步驟5具體按照以下步驟實施I)將步驟4經(jīng)超聲波分散后的銅粉與步驟3獲得的凝膠進(jìn)行混合，攪拌均勻，獲得銅粉混合溶劑；2)將I)中得到的攪拌均勻的銅粉混合溶劑進(jìn)行干燥處理，干燥溫度為80°C 150°c，直至烘干，即獲得包覆銅粉。步驟6具體按照以下步驟實施I)按步驟5中獲得的包覆銅粉的質(zhì)量稱取機(jī)溶劑，包覆銅粉與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為7 9 :3 I ；2)將步驟5中的包覆銅粉加入I)稱取的有機(jī)溶劑中，均勻混合后即獲得本發(fā)明的銅電子漿料。步驟6有機(jī)溶劑是三乙醇胺、聚乙二醇、羧甲基纖維素鈉、羧乙基纖維素鈉、丙烯酸樹脂、醋酸丁酸纖維素、聚乙烯醇中的一種或幾種混合溶劑。本發(fā)明的有益效果在于，
(I)本發(fā)明一種具有良好抗氧化性能銅電子漿料的制備方法具有制備流程簡單的優(yōu)點，不需要專門的設(shè)備即可進(jìn)行生產(chǎn)，有效的降低了生產(chǎn)的成本；(2)采用本發(fā)明方法制備出的銅電子漿料不僅可在空氣中燒結(jié)，還可以長期存放，具有良好的抗氧化性能。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明的一種具有良好抗氧化性能銅電子漿料的制備方法，具體按照以下步驟實施步驟I、配置正硅酸乙酯與無水乙醇的混合溶液，并將混合溶液進(jìn)行水解獲得水解后的溶劑；I)按摩爾比為I :1稱取正硅酸乙酯與無水乙醇；2)將I)中稱取的正硅酸乙酯溶解于無水乙醇中配置成混合溶液；3)稱取2)中混合溶液的質(zhì)量W)，按混合溶液的質(zhì)量稱取去離子水的質(zhì)星W(去離子水其中混合溶液與去尚子水的質(zhì)星比為W(IE桂酸■和無水雄)W(；去離子水)=1 I ；4)將3)中稱取的去離子水全部倒入配置好的混合溶液中進(jìn)行水解反應(yīng)，待水解反應(yīng)完成后得到水解后的溶劑。步驟2、將硼酸三丁酯和硝酸鉍加入水解后的溶劑，獲得混合溶劑；I)根據(jù)步驟I中正硅酸乙酯的用量分別稱取硼酸三丁酯、硝酸鉍，正硅酸乙酯硼酸三丁酯硝酸鉍的摩爾比為20 10 Γ6 0. 5 3 ；2)將I)中稱取好的硼酸三丁酯和硝酸鉍加入步驟I得到的水解后的溶劑中，得到混合溶劑。步驟3、對混合溶劑進(jìn)一步水解，獲得凝膠；I)稱取步驟2犾得的混合溶劑的質(zhì)里WQE桂酸n無水Lflj酸三丁酷+硝酸秘)，按混合溶劑
的質(zhì)星W(正桂酸&酷+無水&醇+硼酸三丁酷+硝酸秘)稱取去尚子水的質(zhì)星W (去離子水)，其中W(正桂酸己酷+無水己醇+硼酸三丁酷+硝酸秘)W(去離子水)=1 0. 05 O. I ；2)將I)中稱取的全部去離子水倒入步驟2得到的混合溶劑中，使混合溶劑產(chǎn)生進(jìn)一步水解，得到凝膠。步驟4、稱取銅粉，并將銅粉用超聲波進(jìn)行分散；I)按照步驟I和步驟2中所使用的正硅酸乙酯、硼酸三丁酯和硝酸鉍的質(zhì)量之和
W (正桂酸己酷+硼酸三丁酷+硝酸秘)稱取銅粉的質(zhì)星W銅粉，W銅粉:W (正桂酸己酷+硼酸三丁酷+硝酸秘)=0· 05 O. 3
I;2)按銅粉的質(zhì)量Wiw稱取去離子水，銅粉與去離子水的質(zhì)量比為I :0. 3 ;3)將I)中稱取的銅粉倒入2)中稱取的去離子水中，采用頻率為35KHz超聲波對銅粉進(jìn)行分散，分散時間為40min 80min。其中采用的銅粉純度高于99%，粒徑尺寸不大于50 μ m。步驟5、將銅粉與凝膠混合，獲得包覆銅粉；I)將步驟4經(jīng)超聲波分散后的銅粉與步驟3獲得的凝膠進(jìn)行混合，攪拌均勻，獲得銅粉混合溶劑；
2)將I)中得到的攪拌均勻的銅粉混合溶劑進(jìn)行干燥處理，干燥溫度為80°C 150°c，直至烘干，即獲得包覆銅粉。步驟6、將包覆銅粉與有機(jī)溶劑混合，獲得銅電子漿料；I)按步驟5中獲得的包覆銅粉的質(zhì)量稱取機(jī)溶劑，包覆銅粉與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為7 9 :3 I ；2)將步驟5中的包覆銅粉加入I)稱取的有機(jī)溶劑中，均勻混合后即獲得本發(fā)明的銅電子漿料。步驟6使用的有機(jī)溶劑是三乙醇胺、聚乙二醇、羧甲基纖維素鈉、羧乙基纖維素鈉、丙烯酸樹脂、醋酸丁酸纖維素、聚乙烯醇中的一種或幾種混合溶劑。實施例I :將正硅酸乙酯溶解于無水乙醇中配置成混合溶液，正硅酸乙酯與無水乙醇的摩爾比為I :1，按混合溶液與去離子水的質(zhì)量比為I :1稱取去離子水，并將稱取的去離子水倒入到混合溶液中，混合溶液進(jìn)行水解獲得水解溶劑；按照正硅酸乙酯的用量量取硼酸三丁酯和硝酸鉍，正硅酸乙酯、硼酸三丁酯和硝酸鉍的摩爾比為20 1 0. 5，將量取的硼酸三丁酯和硝酸鉍倒入上述水解后的溶劑中得到混合溶劑；根據(jù)混合溶劑的質(zhì)量稱取去離子水，W
OE桂酸L無水[醇+棚酸三丁酷+硝酸秘)·:0. O5,將稱取的去尚子水倒入到犾得的混合溶
劑中，使混合溶劑進(jìn)行進(jìn)一步水解，獲得凝膠；按照正硅酸乙酯、硼酸三丁酯和硝酸鉍的質(zhì)
星之和W (正桂酸己酷+硼酸三丁酷+硝酸秘)稱取銅粉W銅粉，Wis粉W (正桂酸&酷+硼酸三丁酷+硝酸秘)=0· 05 :1，再
根據(jù)銅粉的質(zhì)量稱取去離子水，銅粉與去離子水的質(zhì)量比為I :0. 3，將稱取的銅粉置于去離子水中采用35KHz的超聲波分散40min ;將超聲波分散后的銅粉與獲得的凝膠進(jìn)行混合后攪拌，在80°C條件下進(jìn)行干燥，獲得包覆銅粉；將制備的包覆銅粉與有機(jī)溶劑三乙醇胺按照質(zhì)量比為7 3的比例進(jìn)行混合，獲得銅電子漿料。實施例2將正硅酸乙酯溶解于無水乙醇中配置成混合溶液，正硅酸乙酯與無水乙醇的摩爾比為I :1，按混合溶液與去離子水的質(zhì)量比為I :1稱取去離子水，并將稱取的去離子水倒入到混合溶液中，混合溶液進(jìn)行水解獲得水解溶劑；按照正硅酸乙酯的用量量取硼酸三丁酯和硝酸鉍，正硅酸乙酯、硼酸三丁酯和硝酸鉍的摩爾比為10 6 :3，將量取的硼酸三丁酯和硝酸鉍倒入上述水解后的溶劑中得到混合溶劑；根據(jù)混合溶劑的質(zhì)量稱取去離子水，W
酸Zjg+無水[醇+棚酸三丁酷+硝酸秘)·0. 1，將稱取的去尚子水倒入到犾得的混合溶劑中，
使混合溶劑進(jìn)行進(jìn)一步水解，獲得凝膠；按照正硅酸乙酯、硼酸三丁酯和硝酸鉍的質(zhì)量之和
W (正桂酸己酷+硼酸三丁酷+硝酸秘)稱取銅粉W,同粉，Wis粉W(正桂酸&酷+硼酸三丁酷+硝酸秘)=1 0. 3,再根據(jù)銅粉
的質(zhì)量稱取去離子水，銅粉與去離子水的質(zhì)量比為I :0. 3，將稱取的銅粉置于去離子水中采用35KHz的超聲波分散60min ；;將超聲波分散后的銅粉與獲得的凝膠進(jìn)行混合后攪拌，在90°C條件下進(jìn)行干燥，獲得包覆銅粉；將制備的包覆銅粉與有機(jī)溶劑丙烯酸樹脂按照質(zhì)量比為9 1的比例進(jìn)行混合，獲得銅電子漿料。實施例3將正硅酸乙酯溶解于無水乙醇中配置成混合溶液，正硅酸乙酯與無水乙醇的摩爾比為I :1，按混合溶液與去離子水的質(zhì)量比為I :1稱取去離子水，并將稱取的去離子水倒入到混合溶液中，混合溶液進(jìn)行水解獲得水解溶劑；按照正硅酸乙酯的用量量取硼酸三丁酯和硝酸鉍，正硅酸乙酯、硼酸三丁酯和硝酸鉍的摩爾比為15 3 :2，將量取的硼酸三丁酯和硝酸鉍倒入上述水解后的溶劑中得到混合溶劑；根據(jù)混合溶劑的質(zhì)量稱取去離子水，W++ *ξτ* + * 5) :W(去離子水)=1 0. 1，將稱取的去尚子水倒入到犾得的混合溶劑中，使混合溶劑進(jìn)行進(jìn)一步水解，獲得凝膠；按照正硅酸乙酯、硼酸三丁酯和硝酸鉍的質(zhì)量之和
W (正桂酸己酷+硼酸三丁酷+硝酸秘)稱取銅粉W銅粉，Wis粉W (正桂酸&酷+硼酸三丁酷+硝酸秘)=1 0. 1，再根據(jù)銅粉
的質(zhì)量稱取去離子水，銅粉與去離子水的質(zhì)量比為I :0. 3，將稱取的銅粉置于去離子水中采用35KHz的超聲波分散80min ;將超聲波分散后的銅粉與獲得的凝膠進(jìn)行混合后攪拌，在120°C條件下進(jìn)行干燥，獲得包覆銅粉；將制備的包覆銅粉與有機(jī)溶劑聚乙二醇按照質(zhì)量比為4 1的比例進(jìn)行混合，獲得銅電子漿料。
權(quán)利要求
1.一種具有良好抗氧化性能銅電子漿料的制備方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施步驟I、配置正硅酸乙酯與無水乙醇的混合溶液，并將混合溶液進(jìn)行水解獲得水解后的溶劑；步驟2、將硼酸三丁酯和硝酸鉍加入水解后的溶劑，獲得混合溶劑；步驟3、對混合溶劑進(jìn)一步水解，獲得凝膠；步驟4、稱取銅粉，并將銅粉用超聲波進(jìn)行分散；步驟5、將銅粉與凝膠混合，獲得包覆銅粉；步驟6、將包覆銅粉與有機(jī)溶劑混合，獲得銅電子漿料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有良好抗氧化性能銅電子漿料的制備方法，其特征在于，所述步驟I具體按照以下步驟實施1)按摩爾比為I:1稱取正硅酸乙酯與無水乙醇；2)將I)中稱取的正硅酸乙酯溶解于無水乙醇中配置成混合溶液；3)稱取2)中混合溶液的質(zhì)量W按混合溶液的質(zhì)量稱取去離子水的質(zhì)星^(去離子水)，其中混合溶液與去尚子水的質(zhì)星比為W(正桂酸[8輛無水[醇)W(去離子水)=1 I ；4)將3)中稱取的去離子水全部倒入配置好的混合溶液中進(jìn)行水解反應(yīng)，待水解反應(yīng)完成后得到水解后的溶劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有良好抗氧化性能銅電子漿料的制備方法，其特征在于，所述步驟2具體按照以下步驟實施1)根據(jù)步驟I中正硅酸乙酯的用量分別稱取硼酸三丁酯、硝酸鉍，正硅酸乙酯硼酸三丁酯硝酸鉍的摩爾比為20 10 Γ6 0. 5 3 ；2)將I)中稱取好的硼酸三丁酯和硝酸鉍加入步驟I得到的水解后的溶劑中，得到混合溶劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的具有良好抗氧化性能銅電子漿料的制備方法，其特征在于，所述步驟I中使用的正硅酸乙酯的純度高于99%，所述步驟2中使用的硼酸三丁酯、硝酸鉍的純度均高于99%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有良好抗氧化性能銅電子漿料的制備方法，其特征在于，所述步驟3具體按照以下步驟實施1)稱取步驟2犾得的混合溶劑的質(zhì)里WQE桂酸n無水^醇+棚酸三了 +硝酸 ο 按混合溶劑的質(zhì)星W (正桂酸■ +無水Z1醇+硼酸三丁酷+硝酸秘)稱取去尚子水的質(zhì)星W (去離子水)，其中W (正桂酸■ +無水Z1醇+硼酸三丁酷+硝酸秘)W (去離子水)=1 0. 05 O. I ；2)將I)中稱取的全部去離子水倒入步驟2得到的混合溶劑中，使混合溶劑產(chǎn)生進(jìn)一步水解，得到凝膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有良好抗氧化性能銅電子漿料的制備方法，其特征在于，所述步驟4具體按照以下步驟實施O按照步驟I和步驟2中所使用的正硅酸乙酯、硼酸三丁酯和硝酸鉍的質(zhì)量之和W(I桂酸&酷+硼酸三丁酷+硝酸秘)稱取銅粉的質(zhì)星W,同粉，W銅粉:W(正桂酸&酷+硼酸三丁酷+硝酸秘)=0· 05 O. 3 1 ；2)按銅粉的質(zhì)量Wiw稱取去離子水，銅粉與去離子水的質(zhì)量比為I:0. 3 ;3)將I)中稱取的銅粉倒入2)中稱取的去離子水中，采用頻率為35KHz超聲波對銅粉進(jìn)行分散，分散時間為40min 80min。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有良好抗氧化性能銅電子漿料的制備方法，其特征在于，所述步驟4中的銅粉純度高于99%，粒徑尺寸不大于50 μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有良好抗氧化性能銅電子漿料的制備方法，其特征在于，所述步驟5具體按照以下步驟實施1)將步驟4經(jīng)超聲波分散后的銅粉與步驟3獲得的凝膠進(jìn)行混合，攪拌均勻，獲得銅粉混合溶劑；2)將I)中得到的攪拌均勻的銅粉混合溶劑進(jìn)行干燥處理，干燥溫度為80°C 150°C，直至烘干，即獲得包覆銅粉。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有良好抗氧化性能銅電子漿料的制備方法，其特征在于，所述步驟6具體按照以下步驟實施O按步驟5中獲得的包覆銅粉的質(zhì)量稱取機(jī)溶劑，包覆銅粉與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為7 9 :3 I ；2)將步驟5中的包覆銅粉加入I)稱取的有機(jī)溶劑中，均勻混合后即獲得本發(fā)明的銅電子漿料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有良好抗氧化性能銅電子漿料的制備方法，其特征在于，所述步驟6有機(jī)溶劑是三乙醇胺、聚乙二醇、羧甲基纖維素鈉、羧乙基纖維素鈉、丙烯酸樹脂、醋酸丁酸纖維素、聚乙烯醇中的一種或幾種混合溶劑。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種具有良好抗氧化性能銅電子漿料的制備方法，具體按照以下步驟實施步驟1、配置正硅酸乙酯與無水乙醇的混合溶液，并將混合溶液進(jìn)行水解獲得水解后的溶劑；步驟2、取硼酸三丁酯和硝酸鉍加入水解后的溶劑，獲得混合溶劑；步驟3、對混合溶劑進(jìn)一步水解，獲得凝膠；步驟4、稱取銅粉，并將銅粉用超聲波進(jìn)行分散；步驟5、將銅粉與凝膠混合，獲得包覆銅粉；步驟6、將包覆銅粉與有機(jī)溶劑混合，獲得銅電子漿料。解決了銅電子漿料存在的易氧化、不能在空氣中長時間存放和燒結(jié)的問題。
文檔編號H01B1/22GK102938269SQ20121039601
公開日2013年2月20日 申請日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者蘇曉磊, 賈艷, 王俊勃, 李智敏, 賀辛亥, 徐潔, 付翀, 劉松濤 申請人:西安工程大學(xué)