中文简体
Konduktivt sølvblekk er den stillegående arbeidshesten bak et voksende utvalg av produkter: RFID-antenner, membranbrytere, fleksible kretser, medisinske sensorer, berøringspaneler og solcelleskinner. Uansett bruksområde, må blekket gjøre tre ting samtidig – skrive ut rent, herde til en svært ledende film og holde seg stabil på hyllen i flere måneder. Den kombinasjonen er vanskeligere å oppnå enn den ser ut til, og det meste av vanskeligheten bor i tilsetningspakken i stedet for i selve sølvet.
Ldet Energy Technology har utviklet ioniske væsker og funksjonelle tilsetningsstoffer siden 2009. Denne artikkelen deler det vi har lært om hvor ioniske væsker virkelig hjelper sølvblekkformatorer, der de ikke gjør det, og hvordan man raskt kan screene dem i et utviklingsprogram.
Hva gjør ledende sølvblekk så krevende?
Et typisk silkeskrivbart sølvblekk inneholder 60 til 85 vektprosent sølv, vanligvis som flak, kuler eller en blanding av begge. Alt annet er bærersystemet: løsemiddel, polymerbindemiddel, dispergeringsmiddel og små mengder reologimodifiserende midler, adhesjonsfremmere og herdemidler. Sølv er tett, og ved den belastningen ønsker partiklene å sette seg, gruppere seg og bygge bro til agglomerater som tetter masker og skaper resistive veier.
Så er det termobudsjettet. Bulksølv smelter nær 961 °C, og flak i mikronskala trenger godt over 150 °C for å danne ledende halser. Mange av underlagene folk bryr seg mest om - PET, polyimid, papir, termoplastisk polyuretan - tåler ikke den typen varme lenge. Formulereren blir derfor bedt om å levere bulk-lignende ledningsevne ved temperaturer underlaget faktisk kan overleve.
Tre problemer som avgjør om et sølvblekk fungerer
Dispersjon og holdbarhet
Agglomerasjon begynner i det øyeblikket sølvet møter kjøretøyet. Et godt dispergeringsmiddel adsorberer på metalloverflaten, gir sterisk eller elektrostatisk frastøting, og hindrer viskositeten i å drive oppover under lagring. Når spredningen er dårlig, merker du det først som sediment og skjermtilstopping, og senere som resistive flekker i den herdede filmen.
Sintring ved lav temperatur
Konduktivitet vises bare når nabopartikler danner metalliske broer. Alt som reduserer den effektive sintringsstarten - uten å etterlate isolasjonsrester - er verdifullt. Det er her nøye utvalgte ioniske tilsetningsstoffer får sin plass i en formulering.
Vedheft og substratkompatibilitet
En ledende film som løfter seg under tapetesting eller gjentatt bøying er en mislykket film. Vedheft avhenger av overflateenergitilpasning mellom blekk og underlag, og av hvordan bindemiddelet og tilsetningsstoffene oppfører seg mens filmen tørker.
Hvor ioniske væsker endrer ligningen
Ioniske væsker er salter som forblir flytende under 100 °C. De har ubetydelig damptrykk, høy termisk stabilitet og en struktur som kan stilles inn nesten molekyl for molekyl. For sølvblekkfremkallere skiller tre praktiske roller seg ut: dispergeringshjelpemidler som belegger sølvoverflaten og holder partikler fra hverandre, sintringshjelpemidler som fremmer innsnevring mellom partikler ved lavere temperaturer, og fukte- eller konduktivitetsmodifikatorer som justerer oppførselen til den trykte filmen.
Hvis selve kjemien er ny for deg, vår oversikt over hva ioniske væsker er og hvordan de virker er et nyttig utgangspunkt før du begynner å screene kandidater.
Tilpassede Ionic Liquids-produsenter 1-etyl-3-metylimidazoliumbromid Se produkt → Å lese kationen og anionen som en formuler
Nesten alle ioniske væskeegenskaper som har betydning for et blekk - viskositet, hydrofilisitet, termisk stabilitet, elektrokjemisk vindu - kommer fra sammenkoblingen av et kation med et anion. Hvis du endrer en av dem, omformes hele tilsetningen. I praksis inkluderer kationfamiliene som oftest blir evaluert i ledende formuleringer:
- Imidazoliumsalter, inkludert mono-, di- og tri-substituerte typer, verdsatt for termisk stabilitet og avstembar polaritet
- Pyridinium- og pyrrolidiniumsalter med sterk elektrokjemisk stabilitet
- Piperidinium og kvaternære ammoniumsalter med lav viskositet og nyttig overflateaktivitet
- Kvartære fosfoniumsalter for krevende høytemperaturbehandling
- Hydroksyl- og eter-funksjonaliserte kationer for fukting og adhesjonskontroll
På anionsiden dekker halogenider, tetrafluorborat, heksafluorfosfat, triflat og imidbaserte anioner det meste av polaritets- og stabilitetsområdet et sølvblekk trenger. Når en formulering krever en spesifikk viskositet, herdeprofil eller fuktighetsfølsomhet, er et funksjonalisert kation - for eksempel hydroksylbærende - ofte den raskeste veien til bedre fukting og vedheft på plastunderlag.
Produsenter av hydroksylioniske væsker 1-hydroksyetyl-3-metylimidazoltetrafluorborat Se produkt → Ytelsesbenchmarks å spore under utvikling
Additiv screening blir mye raskere når du fikser måleplanen før første forsøk. Tabellen nedenfor gjenspeiler parametrene vårt applikasjonsteam sjekker sammen med kunder under tidlig formuleringsarbeid.
| Parameter | Hvorfor det betyr noe | Typisk sjekk |
|---|---|---|
| Reologi og viskositetsdrift | Bestemmer utskriftsdefinisjon og brukstid | Rotasjons- eller kjegleplatereometri over 7 dager |
| Sintringsstart | Stiller inn minimum herdetemperatur | Motstand kontra temperaturrampe |
| Arkmotstand | Direkte mål på ledende ytelse | Firepunktssonde etter herding |
| Adhesjon | Forutsier håndtering og fleksibel holdbarhet | Tapetest og bøyetest |
| Sedimentasjon | Indikerer spredningskvalitet og holdbarhet | Visuell sedimentering og redispersjonstest |
| Rester og renhet | Forhindrer isolerende eller etsende rester | Termisk analyse og halogenidinnhold |
Reologi og trykkbarhet: den oversett mellomgrunnen
Sølvblekk er skjærfortynnende væsker, og skrivere er avhengige av den oppførselen: lav viskositet under nalen eller dysen, rask gjenoppretting til en strukturert film umiddelbart etterpå. Tilsetningsstoffer som forstyrrer bindemiddelnettverket kan ødelegge kantdefinisjonen. Polymere og oligomere tilsetningsstoffer har en tendens til å være mildere her, fordi deres høyere molekylære volum lar deg justere flyten uten å endre væskens polaritet kraftig.
Vårt sortiment av polymere ioniske væsker ble utviklet nettopp av den grunn - for å gi formuleringer avstembare reologimodifikatoren som også bidrar med termisk stabilitet og varig overflateaktivitet i stedet for å migrere ut av filmen over tid.
Produsenter av polymere ioniske væsker Poly(1-vinyl-3-metylimidazolium bis(trifluormetylsulfonyl)imidsalt) Se produkt → Fra laboratoriebatch til produksjonsbatch
Et tilsetningsstoff som yter vakkert i en 50 grams laboratorieprøve er ubrukelig hvis den tiende produksjonsgruppen oppfører seg annerledes. Det er derfor vi holder prosessdisiplinen vår enkel: faste syntetiske ruter, kontrollert rensing og full batchdokumentasjon fra produksjonsbasen vår i Deqing, Zhejiang.
Fordi ioniske væsker er satt sammen av kationer og anioner, er tilpasset syntese normal snarere enn eksepsjonell. Fortell oss viskositeten, løseligheten og herdeatferden du trenger, så vil vi foreslå strukturer som passer til resten av formuleringen din i stedet for å be deg omformulere rundt vår.
Statisk kontroll ved konvertering og håndtering
Ledende blekk og statisk blandes sjelden godt i produksjonen. Tørking, avvikling og spalting genererer ladning som tiltrekker seg støv, forskyver registrering og kan skade sensitive komponenter nedstrøms. Der trykte sølvlag er en del av en bredere konverteringsprosess, er vårt utvalg av antistatiske midler for polymerer, filmer og lim er ofte spesifisert ved siden av selve blekket for å holde overflateresistiviteten innenfor et kontrollert område.
La oss snakke om Silver Ink-prosjektet ditt
Enten du senker herdetemperaturen til et PET-kompatibelt blekk, jakter på bedre vedheft på polyimid eller prøver å forlenge holdbarheten siste seks måneder, er det riktige tilsetningsstoffet vanligvis en spesifikk struktur i stedet for en generisk. Teamet vårt vil vurdere systemet ditt, anbefale ioniske kandidater fra katalogen vår eller designe en tilpasset struktur, og levere prøver for dine egne forsøk.
Send oss din spesifikasjon, så vil vi fortelle deg ærlig om ioniske væsker er det rette verktøyet for problemet foran deg.
