分散性好的超細銀粉的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超細銀粉的制備方法，具體涉及一種分散性好的超細銀粉的制備方法。
【背景技術】
[0002]超細銀粉是一種廣泛應用于電子工業(yè)的功能性原材料，如用來制作電子漿料、導線涂料、電磁屏蔽涂料、導電油墨、導電塑料、導電陶瓷等，其產品的附加值非常高。
[0003]超細銀粉的制備方法可分為化學和物理兩大類。采用物理法制備超細銀粉工藝復雜，且制得的超細銀粉性能差，所以目前主要采用化學法制備超細銀粉?；瘜W法主要有液一液界面反應法、軟模板法、電化學法、相轉移法、超生化學法、熱分解法、微乳液法、微波法、水熱還原法、化學沉積法、微波加熱法、紫外光化學法、聲電化學法、溶劑熱法、化學還原法、輻射法、超聲波擴散法、光化學法、噴霧熱分解法、電解法等。但這些方法都或多或少地存在制備條件苛刻、設備要求高、工藝復雜等缺陷，因而很難應用到工業(yè)大規(guī)模生產當中去。液相化學還原法因其設備簡單、參數(shù)易控、耗能低、成本低、工藝簡單適合于大規(guī)模生產而得到廣泛的應用。
[0004]目前工業(yè)用超細銀粉一般通過液相化學還原法制得，國內生產的銀粉普遍存在顆粒度均勻性差、顆粒團聚、分散性差的問題；為了解決銀粉分散性的問題，中國專利文獻CN1235706C (申請?zhí)?00410009079.0)公開了一種納米級銀粉的工業(yè)化制備方法，首先制備硝酸銀-聯(lián)氨-聚乙二醇三元混合溶液，將三元混合溶液在微波場中進行微波活化-水溶液還原，微波加熱1至2分鐘，大量納米銀粉末顆粒在溶液和泡沫中析出，還原反應在1至2分鐘內完成；母液與銀粉沉淀物高速離心，快速沉降納米顆粒、排除廢液；反復用蒸餾水清洗沉淀物，然后用酒精脫水并加分散劑，再次離心分離；真空烘干冷卻后出料，即得到顆粒形狀近似球形、平均粒徑小于等于50nm的超細納米銀粉。用該法制備超細銀粉需要用到微波加熱，不適合工廠大規(guī)模生產。
[0005]中國專利文獻CN 102335751 B(申請?zhí)?01110285039.9)公開了一種高分散超細球形銀粉的制備方法，該方法將硝酸銀-乙二胺混合液和含有水合肼、納米金膠、硫酸鉀和表面活性劑的混合還原液混合反應，所得沉淀經清洗干燥后即為高分散超細球形銀粉；所述的混合還原液中水合肼的摩爾量為硝酸銀的0.3倍，納米金膠為硝酸銀質量的1%?5%，硫酸鉀質量為硝酸銀質量的2%?8%，表面活性劑用量為硝酸銀質量的4%?8%。采用該方法制備超細銀粉在還原反應時需要加入多種輔助化學物，一方面，工藝流程較為復雜，不適合大規(guī)模生產，另一方面，在制備過程中，添加了多種輔助化學物，制備的銀粉不可避免的會夾帶雜質。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種分散性和流動性佳的超細銀粉的制備方法。
[0007]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案是一種分散性好的超細銀粉的制備方法，包括以下步驟:
①現(xiàn)配硝酸銀溶液，溶液中硝酸銀的濃度為1.2mol/L?1.5mol/Lo
[0008]②將濃度為40%?80%的水合肼水溶液加入步驟①配制的硝酸銀溶液中，混合均勻后得到混合液，將混合液在60°C?90°C下反應30?60min ;將反應后的物料離心分離，將上清液倒掉，得到的沉淀物濕超細銀粉用去離子水反復沖洗3?6次后待破碎。
[0009]③將步驟②制得的超細銀粉加入無水乙醇和水的混合溶液中得到銀粉漿液，無水乙醇和水的體積比為0.15?0.25: 1，漿液中銀粉的濃度為0.lg/mL?0.12g/mL，在超聲波破碎儀中超聲破碎30s?60s，然后取出超聲后的銀粉漿液。
[0010]超聲后得到的銀粉漿液先過濾，將過濾后得到的濕銀粉干燥后即得到分散性好的超細銀粉。
[0011]上述步驟②的混合液中水合肼與硝酸銀的物質的量之比為1: 1?1: 5。
[0012]上述步驟③中超聲破碎時，超聲功率為1600?1800W。
[0013]作為優(yōu)選的，步驟③中超聲破碎時，所述超聲波破碎儀為超聲波細胞破碎儀。
[0014]上述步驟③中超聲后過濾得到的濕銀粉干燥時，將濕銀粉在60?80°C下干燥24?48h，干燥后得到分散性好的超細銀粉。
[0015]上述步驟③得到分散性好的超細銀粉的比表面積為6.4?6.8m2/g，松裝密度為1.8 ?1.9g/cm3，振實密度為 2.8 ?3.0g/cm3。
[0016]本發(fā)明具有積極的效果:(1)本發(fā)明在制備超細銀粉時，將硝酸銀先用水合肼還原制得超細銀粉，還原制得的超細銀粉經洗滌后，再以無水乙醇和水為分散介質經超聲破碎進行二次處理，烘干后最終制得的超細銀粉粒徑更小、粒度更均勻且銀粉的分散性更好。
[0017](2)本發(fā)明在用水合肼還原硝酸銀時，還原體系中無需加入其它分散劑、表面活性劑等物質，還原反應結束后得到的銀粉經短時、高功率超聲破碎后即為分散性和流動性佳的超細銀粉。
[0018](3)超聲波細胞破碎儀具有破碎組織、細菌、病毒、孢子及其它細胞結構，勻質、乳化、混合、脫氣、崩解和分散、浸出、提取和加速反應等功能，本發(fā)明將其應用于超細銀粉的行業(yè)中，在超細銀粉洗滌完成后，加入微量的酒精，加入適量的水，然后通過超聲波細胞破碎儀的處理，可以明顯消除超細銀粉的物理團聚，大大提高銀粉的分散性和流動性，對產品的性能有明顯改善。
【具體實施方式】
[0019]以下實施例中所用原料均為分析純，使用前不做進一步處理。
[0020](實施例1)
本實施例的分散性好的超細銀粉的制備方法包括以下步驟:
①現(xiàn)配硝酸銀溶液，溶液中硝酸銀的濃度為1.2mol/L?1.5mol/L ;硝酸銀的溶液的配置方法可以是將金屬銀溶解在過量硝酸中，所用硝酸濃度為20%?40%，得到上述濃度的硝酸銀溶液；或者是將硝酸銀晶體在硝酸中溶解后得到上述濃度的溶液。
[0021]本實施例中配置的硝酸銀溶液的濃度為1.3mol/Lo
[0022]②將濃度為80%的水合肼水溶液加入步驟①配制的硝酸銀溶液中，混合均勻后得到混合液，將混合液在60°C?90°C下反應30?60min，還原反應結束后硝酸銀的還原率達到99%以上?；旌弦褐兴想屡c硝酸銀的物質的量之比為1: 2。
[0023]還原反應結束后將反應后的物料離心分離，將上清液倒掉，得到的沉淀物濕銀粉用去離子水沖洗洗滌3?6次后待破碎。
[0024]取部分洗滌完畢后的濕銀粉在80°C下干燥24h，得到的干銀粉經檢測，比表面積6.0m2/g，粒徑(D10)為 0.87 μ m，粒徑(D50)為 5.13 μ m，粒徑(D90)為 15.35 μ m，松裝密度為1.5g/cm3，振實密度為2.5g/cm3，因此步驟②反應后得到的是超細銀粉。
[0025]所用的粒徑分析儀為濟南微納顆粒技術有限公司Winner 2000激光粒度分析儀，以下實施例的粒徑檢測同樣使用該粒徑分析儀。
[0026]③將步驟②制得的濕超細銀粉加入無水乙醇和水的混合溶液中得到銀粉漿液，漿液中銀粉的濃度為0.lg/mL，在超聲波破碎儀中超聲破碎30s，超聲功率為1600W，然后取出超聲后的銀粉漿液。
[0027]本實施例使用的超聲波破碎儀為超聲波細胞破碎儀，為上海狄昊實業(yè)發(fā)展有限公司的DH99-1IDN型號的超聲波細胞破碎儀。
[0028]其中無水乙醇和水的混合溶液中，無水乙醇和水的體積比為0.15?0.25: 1，本實施例中為0.2: 1。
[0029]超聲后得到的銀粉漿液過濾，將過濾后得到的濕銀粉在烘箱中80°C下干燥24h，干燥后即得到本實施例的分散性好的超細銀粉。
[0030]所得分散性好的超細銀粉的比表面積6.4m2/g,粒徑(D10)為(λ 68 μ m，粒徑(D50)為1.59 4111，粒徑(090)為11.06 4111，松裝密度為1.8g/cm3，振實密度為2.8g/cm3。
[0031](實施例2)
本實施例的分散性好的超細銀粉的制備方法其余與實施例1相同，不同之處在于:步驟②中所用的水合肼水溶液的濃度為60% ;水合肼水溶液與硝酸銀溶液混合均勻后得到的混合液中水合肼與硝酸銀的物質的量之比為1: 5。
[0032]所得超細銀粉的比表面積6.lmz/g,粒徑(D10)為0.47 μ m，粒徑(D50)為0.82 μ m，粒徑(D90)為1.39 μ m，松裝密度為1.6g/cm3，振實密度為2.7g/cm3。
[0033]步驟③中超聲破碎的時間為45s，超聲功率為1800W。
[0034]所得分散性好的超細銀粉的比表面積6.6m2/g,粒徑(D10)為(λ 46 μ m，粒徑(D50)為0.80 μm，粒徑(D90)為1.28 μm，松裝密度為1.9g/cm3，振實密度為3.0g/cm3。
[0035](實施例3)
本實施例的分散性好的超細銀粉的制備方法其余與實施例1相同，不同之處在于: 步驟②中所用的水合肼水溶液的濃度為40%。
[0036]步驟③所得分散性好的超細銀粉的比表面積6.8m2/g，粒徑(D10)為0.46 μπι，粒徑(D50)為 0.80 μπι，粒徑(D90)為 1.28 μ m，松裝密度為 1.8g/cm3，振實密度為 2.9g/cm3。
【主權項】
1.一種分散性好的超細銀粉的制備方法，其特征在于包括以下步驟: ①現(xiàn)配硝酸銀溶液，溶液中硝酸銀的濃度為1.2mol/L?1.5mol/L ; ②將濃度為40%?80%的水合肼水溶液加入步驟①配制的硝酸銀溶液中，混合均勻后得到混合液，將混合液在60°C?90°C下反應30?60min ;將反應后的物料離心分離，將上清液倒掉，得到的沉淀物濕超細銀粉用去離子水反復沖洗3?6次后待破碎； ③將步驟②制得的超細銀粉加入無水乙醇和水的混合溶液中得到銀粉漿液，無水乙醇和水的體積比為0.15?0.25: 1，漿液中銀粉的濃度為0.lg/mL?0.12g/mL，在超聲波破碎儀中超聲破碎30s?60s，然后取出超聲后的銀粉漿液； 超聲后得到的銀粉漿液先過濾，將過濾后得到的濕銀粉干燥后即得到分散性好的超細銀粉。2.根據權利要求1所述的分散性好的超細銀粉的制備方法，其特征在于:步驟②的混合液中水合肼與硝酸銀的物質的量之比為1: 1?1: 5。3.根據權利要求1所述的分散性好的超細銀粉的制備方法，其特征在于:步驟③中超聲破碎時，超聲功率為1600W?1800W。4.根據權利要求1所述的分散性好的超細銀粉的制備方法，其特征在于:步驟③中超聲破碎時，所述超聲波破碎儀為超聲波細胞破碎儀。5.根據權利要求1所述的分散性好的超細銀粉的制備方法，其特征在于:步驟③中超聲后過濾得到的濕銀粉干燥時，將濕銀粉在60?80°C下干燥24?48h，干燥后得到分散性好的超細銀粉。6.根據權利要求1所述的分散性好的超細銀粉的制備方法，其特征在于:步驟③得到分散性好的超細銀粉的比表面積為6.4?6.8m2/g，松裝密度為1.8?1.9g/cm3，振實密度為 2.8 ?3.0g/cm3。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種分散性好的超細銀粉的制備方法，先現(xiàn)配硝酸銀溶液，將水合肼水溶液加入硝酸銀溶液中，混合均勻后得到混合液，將混合液在60℃～90℃下反應30～60min；將反應后的物料分離、洗滌得到超細銀粉；將制得的超細銀粉加入無水乙醇和水的混合溶液中得到銀粉漿液，在超聲波破碎儀中超聲破碎30s～60s，超聲后得到的銀粉漿液過濾，干燥后即得到分散性好的超細銀粉。本發(fā)明在制備超細銀粉時，將硝酸銀先用水合肼還原制得超細銀粉，還原制得的超細銀粉經洗滌后，再以無水乙醇和水為分散介質經超聲破碎進行二次處理，烘干后最終制得的超細銀粉粒徑更小、粒度更均勻且銀粉的分散性更好。
【IPC分類】B22F1/00, B22F9/24
【公開號】CN105345023
【申請?zhí)枴緾N201510720491
【發(fā)明人】王自偉, 尚通明, 劉維橋, 魏成文, 何沁華
【申請人】溧陽市立方貴金屬材料有限公司, 江蘇理工學院
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月30日