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黑磷-铜基抗氧化导电浆料及其制备方法和应用
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-10-17 17:03:51
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-10-31 11:02:15
本发明提供一种黑磷‑铜基抗氧化导电浆料及其制备方法和应用。该方法包括：先对铜进行黑磷抗氧化修饰，得到黑磷修饰铜粉；以粘结剂、有机溶剂为原料制备有机载体，将所述黑磷修饰铜粉和有机载体混合，得到所述黑磷‑铜基抗氧化导电浆料。本发明不仅利用金属与黑磷之间形成稳定配位键，解决了铜导电浆料暴露空气中容易与氧气反应的问题，大大提高了铜导电浆料的抗氧化能力。而且在维持铜导电浆料自身导电性的同时，避免了导电浆料制备过程中的高温、高压和繁杂制备步骤的引入，建立简洁、高效的铜系导电浆料的制备体系，得到了具备高稳定性的易于保存的铜基导电浆料。
权利要求
1.黑磷-铜基抗氧化导电浆料的制备方法，其特征在于，该方法包括：先对铜进行黑磷抗氧化修饰，得到黑磷修饰铜粉；以粘结剂、有机溶剂为原料制备有机载体，将所述黑磷修饰铜粉和有机载体混合，得到所述黑磷-铜基抗氧化导电浆料。
2.根据权利要求1所述的黑磷-铜基抗氧化导电浆料的制备方法，其特征在于，该方法具体包括：
将铜基材料与极性溶剂混合，再加入黑磷-无水乙醇分散液均匀混合，随后将整个体系在室温环境下进行超声处理，再经过均匀搅拌后升温进行加热反应，并保持一段时间；加热反应结束后，体系自然冷却至室温后，分理出体系中的固体并使用无水乙醇洗涤多次，真空干燥后，得到所述黑磷修饰铜粉；
先将粘结剂、有机溶剂和助剂均匀混合后形成所述有机载体，向所述有机载体中加入所述黑磷修饰铜粉以及导电颗粒后再次均匀混合，得到所述黑磷-铜基抗氧化导电浆料。
3.根据权利要求2所述的黑磷-铜基抗氧化导电浆料的制备方法，其特征在于，所述黑磷-无水乙醇分散液的剥离方式为液相剥离、超声辅助液相剥离、机械剥离、球磨辅助机械剥离、电化学剥离中的至少一种。
柔性电子产品在近年来逐渐引起全世界科研人员的研究兴趣。各类柔性电子设备如：可穿戴设备、LED、光伏电池、传感器、医学设备等通过多样的打印方式得以实现。而柔性电子应用中的主要材料即为导电油墨，众所周知，导电油墨主要由导电颗粒分散在连接料和溶剂中形成的一种导电性复合材料，其中导电颗粒主要以金属金、银和碳、石墨等为主，以获得具备较高的导电率和稳定性。
然而，现有技术中主要采用金、银等贵价金属作为主要的导电金属应用于导电浆料之中，使得导电浆料因金、银价格持续走高而受限于大范围应用；除此之外，针对铜导电浆料的抗氧化性和稳定性，其多采用工艺复杂、含贵金属高以及需高温高压介入的预处理方法，不仅大大提高了制备成本，也限制了铜导电浆料在柔性电子领域的应用。
因此，对铜微纳米材料采取一定的抗氧化措施，保证铜导电浆料导电性能的同时提升其稳定性，是将铜导电浆料应用于印刷电子领域的重要前提。
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本发明提供一种黑磷-铜基抗氧化导电浆料及其制备方法和应用。本发明不仅利用金属与黑磷之间形成稳定配位键，解决了铜导电浆料暴露空气中容易与氧气反应的问题，大大提高了铜导电浆料的抗氧化能力。而且在维持铜导电浆料自身导电性的同时，避免了导电浆料制备过程中的高温、高压和繁杂制备步骤的引入，建立简洁、高效的铜系导电浆料的制备体系，得到了具备高稳定性的易于保存的铜基导电浆料。提高了黑磷在金属抗氧化浆料领域中的应用潜力，并拓展了黑磷-铜导电浆料在印刷领域，尤其是柔性电子、薄膜电子和可穿戴设备领域中的应用。
技术合作
通过滴涂方式将一定量浆料均匀滴涂于聚酯薄膜上，将其暴露于空气中7天，同时保持湿度范围在40％～50％之间；反应结束后利用X射线衍射仪对样品氧化前后的情况进行检测对比。
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