銀漿配方解密：LR9100在低溫固化導電銀漿中的作用機理

LR9100是導電銀漿最常用的樹脂

LR9100是國外有影響力的低溫固化銀漿用無鹵有機載體粘結樹脂。

根據國內導電銀漿生產廠家實際生產應用中對LR9100樹脂反饋，梳理了LR9100在低溫固化導電銀漿中的作用機理以及導電銀粉、有機溶劑和助劑之間的作用機理，指出了影響LR9100漿料導電性的各種因素，希望能為更好地利用LR9100樹脂提供更多的參考和理論支持，并對銀漿行業的朋友有所啟發。

導電銀漿樹脂LR9100的分子量和粘度的關系

導電銀漿樹脂的分子量是決定漿料粘度的重要因素。LR9100分子量很大，所以粘度很高。經過嚴格檢測，在樹脂含量為15%時，LR9100溶解粘度可達 13500 cp（10s-1）和12000 cp（10s-4）。

LR9100分子鏈的鏈段與導電銀粉吸附的位點很多，銀粉顆粒之間的橋連作用頻繁，顆粒之間的接觸非常緊密，因此粘結效果非常顯著。

我們再來看看LR9100分子鏈的收縮性。

LR9100明顯不同于其他聚氨酯樹脂，其分子鏈鏈段具有很大的收縮能力。銀漿低溫固化過程中，當溶劑完全揮發后，LR9100鏈段的收縮能力是其他聚氨酯載體的N倍，導電銀粉粒子間的接觸也是其他聚氨酯載體的N倍，因而大大增強了銀漿導電能力。

導電銀漿樹脂LR9100與銀粉形狀粒徑含量的關系

無論哪種導電銀漿，銀粉在其中發揮核心作用。銀粉的形狀結構、粒徑和分布特性、松裝和振實密度、比表面積、抗氧化性能等都影響到漿料的使用性能，尤其是其形狀和粒徑特性，直接或間接決定著銀層的物理性能、機械性能和印刷性能。

LR9100常用導電銀漿的銀粉主要有片狀銀粉和球狀銀粉。片狀銀粉中配合特定尺寸的球狀銀粉，可以大大提高銀粉的點面接觸和致密性，提高銀膜的導電性、減少銀粉用量。

大量的應用證實，LR9100漿料的銀含控制在50%~65%，銀粒徑控制在3～5μm時，銀漿具有優異的導電性。

導電銀漿樹脂LR9100與有機溶劑的關系

有機溶劑與LR9100的關系至關重要。在低溫固化無鹵導電銀漿中，有機溶劑的作用是溶解分散LR9100樹脂，使有機載體具有特別優異的性能。

有機溶劑的三要素（溶解都、蒸發速率和粘度）決定了漿料的流動性、漿料與印刷基材的附著力、漿料固化的干燥速度和漿料的穩定性。

LR9100有機載體的揮發特性和其印刷膜層的質量由有機溶劑的揮發特性決定，溶劑的揮發特性也是影響漿料儲存時間和穩定性的重要因素。

LR9100樹脂用什么溶劑？溶劑用量和固含多少最為合適？

這是每個技術人員都會問的問題，這里統一回答。

首先，我們知道在溶劑的質量分數相同的情況下，不同種類有機溶劑對LR9100的溶解度不同，制得的有機載體的特性也不同。

能溶解LR9100樹脂的溶劑有很多，如松油醇、丁基卡必醇（ 沸點230.6 ℃）、DBE、異氟爾酮等高沸點溶劑。

為什么要使用高沸點溶劑呢，一是LR9100分子量很大，一般溶劑溶解不了；二是高沸點溶劑能有效控制揮發率，避免銀漿性能不穩定、氣味超標等問題。

當然，在溶制LR9100銀漿載體時，也不是每種高沸點溶劑都合適。

例如，用松油醇（沸點217℃）作為溶劑，表面上LR9100溶解效果還好，但在低溫固化時，卻容易導致樹脂收率不均勻、銀粉搭接不均一、接觸面過小、導電不通暢。

如果使用同樣是高沸點的DBE（沸點196～225℃）溶劑和異氟爾酮（沸點215.3℃）溶劑的漿料，其揮發性是具有溫度層次性的，而不是集中在某個溫度范圍內，并且固化后導電膜層表面收縮均勻，導電銀粉粒子的有效接觸面積也增大，因而具有最好的導電性能。

經綜合比較，我們推薦LR9100使用DBE、異氟爾酮溶劑。

當LR9100樹脂與溶劑比控制在12～20 % ：80～88 %，漿料中有機溶劑含量控制在 4 % ~ 15 %時，導電漿料粘度最適合印刷，導電性能非常好。

導電銀漿樹脂LR9100與助劑的關系

導電銀漿中的助劑包括增稠劑、觸變劑、分散劑、防氧劑、固化劑、穩定劑等。

LR9100的助劑，同樣是個需要認真處理的問題。助劑的加入可能會對導電性能產生不良影響，所以我們必須在權衡利弊的情況下，適當選擇性地加入。

銀漿觸變劑：觸變性是銀漿一觸即變的特性，是漿料剪切作用時粘度隨時間變化的現象。加入觸變劑是為了更好地恢復漿料被破壞的結構和特性，并且印刷后能使漿料保持良好的形態。

銀漿偶聯劑又稱銀漿表面改性劑，是一種通過物理化學作用改善銀粉分散度的助劑，以獲得銀漿更好的界面性能及機械性能、熱性能和電性能。LR9100導電銀漿一般使用硅烷偶聯劑，具體應依最終用途選擇添加與否。

LR9100銀漿的固化劑是載體粘結樹脂中不可缺少的固化反應助劑，通常為異氰酸酯化合物，其主要作用是改變載體樹脂的結構。固化劑使LR9100分子鏈形成網狀結構，既能提高導電銀漿的粘結強度，又能縮小載體粘結樹脂的體積，促使導電銀粉在粘結樹脂內部緊密接觸，形成更多的導電通路。

另外，為了縮短固化時間、降低固化溫度、提高固化效率，還可以在LR9100體系中添加促進劑等助劑，此處不一一列舉。

LR9100是經得起考驗的導電銀漿樹脂

LR9100載體樹脂制備的無鹵導電銀漿具有固化溫度低、粘接強度高、耐彎折性好、電性能穩定、適合印刷等特點。如果遇到有的銀漿需要很高的柔韌性，有的需要很高的硬度，可以兩種或多種樹脂搭配使用達到目的。

LR9100導電銀漿可以保證漿料中的多相成分在體系中穩定均勻的懸浮分散，即使時間更長也不會出現沉降或團聚現象，電阻特別穩定，銀用量特別合理。

LR9100的印刷性主要表現在高分辨率的線寬和線間距的印刷、漏印量適中、穩定性更久。

以上觀點希望能為大家更好地利用LR9100樹脂提供參考和支持。銀漿的配方關系到銀漿的優化和成本，希望大家用最少的銀粉，實現銀導電性的最大利用。

廣東東莞九瑞是一家專業引進導電漿料相關新材料的企業，與國內知名銀漿生產廠家建立了良好的長期合作關系。

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