做座金属纳米油墨及在电子业的应用技术二

金属纳米油墨及在电子业的应用技术(二)

２．金属纳米油墨的组成及其特性

如前所述，金属纳米油墨是由金属纳米粒子（单分散粒子）、树脂、溶剂、添加剂等，按一定比例均匀分散而单位为牛顿(N)成。表１列出的是金属纳米油墨的组成及其特性。

金属纳米粒子是油墨中最重要的组分之一，它是使印刷图形具有导电性的惟一源泉。其导电性的好坏主要取决于纳米粒子的金属属性，即金属的固有电阻越小，导电性越好，反之则导电性差。如银、铜、金等的导电性都稳步挺进国际市场不错，理论上讲，它们的纳米粒子都能作为纳米油墨原料来应用。然而，在实际配墨应用中并非尽然，因为我们还不得不考虑所用金属的化学活泼性如何。铜等金属化学活泼性相对过大，其粒子，尤其是纳米粒子在空气中极易被氧化而失去金属的特性，目前要解决这个问题，从技术角度来说，尚有一定难度。故铜纳米粒子用于纳米油墨的实际例子至今尚未看到报道。与此相反，金和银的化学性质稳定，导电性也好，故它们的纳米粒子就成为今天金属纳米油墨首先选用的主要原料。

热固化性树脂作为金属纳米油墨另一个重要组分，它的作用有二：一是将单分散金属纳米粒子纳入树脂体系中，成为均一的有一定黏度和印刷适性的树脂组成物；二是给油墨赋予某种黏结功能，以便印墨能牢固地附着在被印基材上马上就会找到下1个替换品。因此，树脂的化学结构和分子量大小非常关键，不能疏忽。常用的树脂有丙烯酸酯树脂、酚醛树脂和环氧树脂等。人们可根据不同印刷基材选择相应化学结构的高分子树脂是很有必要的。

溶剂在油墨中的主要作用：一是用于溶解固体树脂，使其成为树脂溶液，以便配墨；二是作稀释剂用，以调节油墨黏度来适应印刷的要求。当树脂被选定以后，采用什么溶剂为宜？这里要看树脂与溶剂的溶解度参数，如果这两个参数比较接近，说明该溶剂是这一树脂的良溶剂，即溶解性能好。相反则不能选择作为该树脂的溶剂来使用。较常用的有机溶剂有甲苯、二甲苯、环己酮、丁酮、双丙酮醇、乙二醇醚及某些高级烷烃等。当今，各国都非常重视环境与人、环境与社会的相互关系，溶剂的毒性及其对周边环境的影响是必须考虑的重大问题。

为了改善油墨的某些性能、提高油墨的质量，往往还要选用少量的添加剂。如表面活性剂、流平剂、增塑剂和消泡剂等。

银纳米油墨和普通导电银墨虽然都用于导电印刷，但由于使用的导电粒子不同，这两种油墨的性能和应用也有明显的区别。表 ２ 是银纳米油墨与普通导电银墨的特性比较。

由表２看出，金属纳米油墨与普通导电银墨有相似之处，也有不同的地方，使用时要根据用途和对象的不同，适当加以选择。

(待续)