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银浆配方解密:LR9100在低温固化导电银浆中的作用机理

发布日期 :2021-02-11来源 :东莞市九瑞塑胶原料有限公司阅读 : 7,662 次

银浆配方解密:LR9100在低温固化导电银浆中的作用机理

 

 

LR9100是导电银浆最常用的树脂

 

LR9100是国外有影响力的低温固化银浆用无卤有机载体粘结树脂。

 

根据国内导电银浆生产厂家实际生产应用中对LR9100树脂反馈,梳理了LR9100在低温固化导电银浆中的作用机理以及导电银粉、有机溶剂和助剂之间的作用机理,指出了影响LR9100浆料导电性的各种因素,希望能为更好地利用LR9100树脂提供更多的参考和理论支持,并对银浆行业的朋友有所启发。

 

LR9100树脂颗粒

 

 

导电银浆树脂LR9100的分子量和粘度的关系

 

导电银浆树脂的分子量是决定浆料粘度的重要因素。LR9100分子量很大,所以粘度很高。经过严格检测,在树脂含量为15%时,LR9100溶解粘度可达 13500 cp(10s-1)和12000 cp(10s-4)。

 

LR9100分子链的链段与导电银粉吸附的位点很多,银粉颗粒之间的桥连作用频繁,颗粒之间的接触非常紧密,因此粘结效果非常显著。

 

我们再来看看LR9100分子链的收缩性。

 

LR9100明显不同于其他聚氨酯树脂,其分子链链段具有很大的收缩能力。银浆低温固化过程中,当溶剂完全挥发后,LR9100链段的收缩能力是其他聚氨酯载体的N倍,导电银粉粒子间的接触也是其他聚氨酯载体的N倍,因而大大增强了银浆导电能力。

 

 

LR9100小键盘成品树脂

 

 

导电银浆树脂LR9100与银粉形状粒径含量的关系

 

无论哪种导电银浆,银粉在其中发挥核心作用。银粉的形状结构、粒径和分布特性、松装和振实密度、比表面积、抗氧化性能等都影响到浆料的使用性能,尤其是其形状和粒径特性,直接或间接决定着银层的物理性能、机械性能和印刷性能。

 

LR9100常用导电银浆的银粉主要有片状银粉和球状银粉。片状银粉中配合特定尺寸的球状银粉,可以大大提高银粉的点面接触和致密性,提高银膜的导电性、减少银粉用量。

 

大量的应用证实,LR9100浆料的银含控制在50%~65%,银粒径控制在3~5μm时,银浆具有优异的导电性。

 

 

LR9100片银

 

 

导电银浆树脂LR9100与有机溶剂的关系

 

有机溶剂与LR9100的关系至关重要。在低温固化无卤导电银浆中,有机溶剂的作用是溶解分散LR9100树脂,使有机载体具有特别优异的性能。

 

有机溶剂的三要素(溶解都、蒸发速率和粘度)决定了浆料的流动性、浆料与印刷基材的附着力、浆料固化的干燥速度和浆料的稳定性。

 

LR9100有机载体的挥发特性和其印刷膜层的质量由有机溶剂的挥发特性决定,溶剂的挥发特性也是影响浆料储存时间和稳定性的重要因素。

 

LR9100树脂用什么溶剂?溶剂用量和固含多少最为合适?

 

这是每个技术人员都会问的问题,这里统一回答。

 

LR9100天线

 

 

首先,我们知道在溶剂的质量分数相同的情况下,不同种类有机溶剂对LR9100的溶解度不同,制得的有机载体的特性也不同。

 

能溶解LR9100树脂的溶剂有很多,如松油醇、丁基卡必醇( 沸点230.6 ℃)、DBE、异氟尔酮等高沸点溶剂。

 

为什么要使用高沸点溶剂呢,一是LR9100分子量很大,一般溶剂溶解不了;二是高沸点溶剂能有效控制挥发率,避免银浆性能不稳定、气味超标等问题。

 

当然,在溶制LR9100银浆载体时,也不是每种高沸点溶剂都合适。

 

例如,用松油醇(沸点217℃)作为溶剂,表面上LR9100溶解效果还好,但在低温固化时,却容易导致树脂收率不均匀、银粉搭接不均一、接触面过小、导电不通畅。

 

如果使用同样是高沸点的DBE(沸点196~225℃)溶剂和异氟尔酮(沸点215.3℃)溶剂的浆料,其挥发性是具有温度层次性的,而不是集中在某个温度范围内,并且固化后导电膜层表面收缩均匀,导电银粉粒子的有效接触面积也增大,因而具有最好的导电性能。

 

经综合比较,我们推荐LR9100使用DBE、异氟尔酮溶剂。

 

当LR9100树脂与溶剂比控制在12~20 % :80~88 %,浆料中有机溶剂含量控制在 4 % ~ 15 %时,导电浆料粘度最适合印刷,导电性能非常好。

 

LR9100有机溶剂

 

 

导电银浆树脂LR9100与助剂的关系

 

导电银浆中的助剂包括增稠剂、触变剂、分散剂、防氧剂、固化剂、稳定剂等。

 

LR9100的助剂,同样是个需要认真处理的问题。助剂的加入可能会对导电性能产生不良影响,所以我们必须在权衡利弊的情况下,适当选择性地加入。

 

银浆触变剂:触变性是银浆一触即变的特性,是浆料剪切作用时粘度随时间变化的现象。加入触变剂是为了更好地恢复浆料被破坏的结构和特性,并且印刷后能使浆料保持良好的形态。

 

银浆偶联剂又称银浆表面改性剂,是一种通过物理化学作用改善银粉分散度的助剂,以获得银浆更好的界面性能及机械性能、热性能和电性能。LR9100导电银浆一般使用硅烷偶联剂,具体应依最终用途选择添加与否。

 

LR9100银浆的固化剂是载体粘结树脂中不可缺少的固化反应助剂,通常为异氰酸酯化合物,其主要作用是改变载体树脂的结构。固化剂使LR9100分子链形成网状结构,既能提高导电银浆的粘结强度,又能缩小载体粘结树脂的体积,促使导电银粉在粘结树脂内部紧密接触,形成更多的导电通路。

 

另外,为了缩短固化时间、降低固化温度、提高固化效率,还可以在LR9100体系中添加促进剂等助剂,此处不一一列举。

 

LR9100固化剂

 

LR9100是经得起考验的导电银浆树脂

 

LR9100载体树脂制备的无卤导电银浆具有固化温度低、粘接强度高、耐弯折性好、电性能稳定、适合印刷等特点。如果遇到有的银浆需要很高的柔韧性,有的需要很高的硬度,可以两种或多种树脂搭配使用达到目的。

 

LR9100导电银浆可以保证浆料中的多相成分在体系中稳定均匀的悬浮分散,即使时间更长也不会出现沉降或团聚现象,电阻特别稳定,银用量特别合理。

 

LR9100的印刷性主要表现在高分辨率的线宽和线间距的印刷、漏印量适中、稳定性更久。

 

以上观点希望能为大家更好地利用LR9100树脂提供参考和支持。银浆的配方关系到银浆的优化和成本,希望大家用最少的银粉,实现银导电性的最大利用。

 

LR9100薄膜

 

广东东莞九瑞是一家专业引进导电浆料相关新材料的企业,与国内知名银浆生产厂家建立了良好的长期合作关系。

 

我们供应各种高质量银浆树脂、特殊添加剂。

 

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合作共赢

 

 

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