中文简体
Cerneala conductivă argintie este calul de lucru liniștit din spatele unei game tot mai mari de produse: antene RFID, comutatoare cu membrană, circuite flexibile, senzori medicali, panouri tactile și bare colectoare fotovoltaice. Indiferent de aplicație, cerneala trebuie să facă trei lucruri deodată - să imprime curat, să se întărească într-o peliculă foarte conductivă și să rămână stabilă pe raft luni de zile. Această combinație este mai greu de realizat decât pare și cea mai mare parte a dificultăților trăiește în pachetul de aditivi, mai degrabă decât în argintul în sine.
Ldet Energy Technology a dezvoltat lichide ionice și aditivi funcționali din 2009. Acest articol împărtășește ceea ce am învățat despre unde lichidele ionice ajută cu adevărat formulatorii de cerneală argintie, acolo unde nu, și cum să le analizăm rapid în cadrul unui program de dezvoltare.
Ce face ca cerneala conductivă argintie să fie atât de solicitantă?
O cerneală argintie tipăribilă serigrafică conține 60 până la 85% argint în greutate, de obicei sub formă de fulgi, sfere sau un amestec al ambelor. Orice altceva este sistemul purtător: solvent, liant polimeric, dispersant și cantități mici de modificatori de reologie, promotori de aderență și agenți de întărire. Argintul este dens, iar la acea încărcare particulele vor să se așeze, să se grupeze și să se unească în aglomerate care înfundă ochiurile și creează căi rezistive.
Apoi mai este bugetul termic. Argintul în vrac se topește aproape de 961 °C, iar fulgii la scară de microni au nevoie de mult peste 150 °C pentru a forma gâturi conductoare. Multe dintre substraturile la care oamenii țin cel mai mult - PET, poliimidă, hârtie, poliuretan termoplastic - nu pot tolera acest tip de căldură pentru mult timp. Prin urmare, formulatorului i se cere să ofere o conductivitate asemănătoare în vrac la temperaturi la care substratul poate supraviețui efectiv.
Trei probleme care decid dacă o cerneală argintie funcționează
Dispersie și termen de valabilitate
Aglomerarea începe în momentul în care argintul se întâlnește cu vehiculul. Un dispersant bun se absoarbe pe suprafața metalului, asigură repulsie sterica sau electrostatică și împiedică viscozitatea să crească în timpul depozitării. Când dispersia este slabă, o observați mai întâi ca sediment și colmatare a ecranului, iar mai târziu ca pete rezistive în pelicula întărită.
Sinterizarea la temperatură scăzută
Conductibilitatea apare numai atunci când particulele învecinate formează punți metalice. Orice lucru care reduce începutul eficient de sinterizare - fără a lăsa reziduuri de izolare în urmă - este valoros. Acesta este locul în care aditivii ionici aleși cu grijă își câștigă locul într-o formulă.
Aderență și compatibilitate cu substratul
O peliculă conductivă care se ridică în timpul testării benzii sau a unei flexii repetate este un film eșuat. Aderența depinde de potrivirea energiei de suprafață între cerneală și substrat și de modul în care liantul și aditivii se comportă în timp ce filmul se usucă.
Unde lichidele ionice modifică ecuația
Lichidele ionice sunt săruri care rămân lichide sub 100 °C. Au presiune de vapori neglijabilă, stabilitate termică ridicată și o structură care poate fi reglată aproape moleculă cu moleculă. Pentru dezvoltatorii de cerneală argintie, trei roluri practice ies în evidență: ajutoare de dispersie care acoperă suprafața de argint și țin particulele separate, ajutoare de sinterizare care promovează gâtul între particule la temperaturi mai scăzute și modificatori de umectare sau de conductivitate care reglează comportamentul filmului imprimat.
Dacă chimia în sine este nouă pentru dvs., prezentarea noastră de ansamblu asupra ce sunt lichidele ionice și cum funcționează este un punct de plecare util înainte de a începe selecția candidaților.
Producători de lichide ionice personalizate Bromură de 1-etil-3-metilimidazoliu Vizualizare produs → Citirea cationului și anionului ca un formulator
Aproape fiecare proprietate lichidă ionică care contează pentru o cerneală - vâscozitate, hidrofilitate, stabilitate termică, fereastră electrochimică - provine din împerecherea unui cation cu un anion. Schimbarea fiecăreia dintre ele modifică întregul aditiv. În practică, familiile de cationi evaluate cel mai des în formulările conductoare includ:
- Săruri de imidazoliu, inclusiv tipurile mono-, di- și tri-substituite, apreciate pentru stabilitate termică și polaritate reglabilă
- Săruri de piridinium și pirolidiniu cu stabilitate electrochimică puternică
- Săruri de piperidinium și amoniu cuaternar cu vâscozitate scăzută și activitate de suprafață utilă
- Săruri cuaternare de fosfoniu pentru prelucrare solicitantă la temperatură înaltă
- Cationi funcționalizați cu hidroxil și eter pentru umectare și controlul aderenței
Pe partea de anioni, halogenuri, tetrafluoroborat, hexafluorofosfat, triflat și anioni pe bază de imidă acoperă cea mai mare parte a intervalului de polaritate și stabilitate de care are nevoie cerneala argintie. Atunci când o formulare necesită o vâscozitate specifică, un profil de întărire sau o sensibilitate la umiditate, un cation funcționalizat - purtător de hidroxil, de exemplu - este adesea calea cea mai rapidă pentru o umezire și o aderență mai bună pe substraturi din plastic.
Producători de lichide hidroxil ionice tetrafluoroborat de 1-hidroxietil-3-metilimidazol Vizualizare produs → Indicatori de performanță de urmărit în timpul dezvoltării
Screeningul aditiv devine mult mai rapid atunci când remediați planul de măsurare înainte de prima încercare. Tabelul de mai jos reflectă parametrii pe care echipa noastră de aplicații îi verifică împreună cu clienții în timpul lucrului de formulare în stadiu incipient.
| Parametru | De ce contează | Verificare tipică |
|---|---|---|
| Reologie și deriva viscozității | Determină definiția imprimării și durata de viață | Reometrie rotativă sau cu plăci conice pe parcursul a 7 zile |
| Debut de sinterizare | Setează temperatura minimă de întărire | Rezistență față de rampă de temperatură |
| Rezistența foii | Măsurarea directă a performanței conductive | Sondă cu patru puncte după întărire |
| Aderenta | Prevăd manevrabilitate și durabilitate flexibilă | Test de bandă și test de îndoire |
| Sedimentarea | Indică calitatea dispersiei și durata de valabilitate | Test vizual de decantare și redispersie |
| Reziduu și puritate | Previne resturile izolatoare sau corozive | Analiza termică și conținutul de halogenuri |
Reologie și imprimabilitate: punctul de mijloc trecut cu vederea
Cernelurile argintii sunt fluide care subțiază prin forfecare, iar imprimantele depind de acest comportament: vâscozitate scăzută sub racletă sau duză, recuperare rapidă la o peliculă structurată imediat după aceea. Aditivii care interferează cu rețeaua de lianți pot ruina definirea marginilor. Aditivii polimerici și oligomerici tind să fie mai blânzi aici, deoarece volumul lor molecular mai mare vă permite să reglați debitul fără a schimba brusc polaritatea lichidului.
Gama noastră de lichide ionice polimerice a fost dezvoltată exact din acest motiv - pentru a oferi formulatorilor modificatori reologici reglabili care contribuie, de asemenea, la stabilitate termică și activitate de suprafață de durată, în loc să iasă din film în timp.
Producători de lichide ionice polimerice Sare de poli(1-vinil-3-metilimidazoliu bis(trifluormetilsulfonil)imidă) Vizualizare produs → De la lot de laborator la lot de producție
Un aditiv care funcționează frumos într-o probă de laborator de 50 de grame este inutil dacă al zecelea lot de producție se comportă diferit. De aceea, ne menținem disciplina de proces simplă: rute sintetice fixe, purificare controlată și documentație completă a lotului de la baza noastră de producție din Deqing, Zhejiang.
Deoarece lichidele ionice sunt asamblate din cationi și anioni, sinteza personalizată este mai degrabă normală decât excepțională. Spuneți-ne vâscozitatea, solubilitatea și comportamentul de întărire de care aveți nevoie și vă vom propune structuri care se potrivesc cu restul formulării dvs. în loc să vă cerem să o reformulați în jurul nostru.
Control static în conversie și manipulare
Cernelurile conductoare și statica se amestecă rareori bine în producție. Uscarea, derularea și tăierea generează încărcătură care atrage praf, schimbă înregistrarea și poate deteriora componentele sensibile din aval. Acolo unde straturile de argint imprimate fac parte dintr-un proces de conversie mai larg, gama noastră de agenți antistatici pentru polimeri, filme și adezivi este adesea specificat împreună cu cerneala în sine pentru a menține rezistivitatea suprafeței într-un interval controlat.
Să vorbim despre proiectul tău Silver Ink
Indiferent dacă scădeți temperatura de întărire a unei cerneluri compatibile cu PET, urmăriți o aderență mai bună pe poliimidă sau încercați să împingeți termenul de valabilitate peste șase luni, aditivul potrivit este de obicei o structură specifică, mai degrabă decât una generică. Echipa noastră vă va examina sistemul, va recomanda lichide ionice candidate din catalogul nostru sau va proiecta o structură personalizată și va furniza mostre pentru propriile dvs. teste.
Trimiteți-ne specificația dvs. și vă vom spune sincer dacă lichidele ionice sunt instrumentul potrivit pentru problema care aveți în față.
