分散剂量对ITO浆料稳定性能的影响

常治辉 原创 | 2016-12-30 22:18 | 收藏 | 投票

       选用3种分散剂(聚乙烯吡咯烷酮、柠檬酸三铵、β-丙氨酸),通过球磨分散法制备ITO浆料,通过考察球磨分散时间和分散剂量对ITO浆料稳定性能的影响,分析比较不同分散剂对浆料稳定性作用,并探究其分散机理。

结果表明:3种分散剂分散机制均为静电和空间位阻稳定作用;在相对ITO粉体质量比为5%、最佳球磨分散时间为48h时,在15dITO浆料的RSH可维持在10%以内;3种分散剂对ITO浆料稳定性的影响由强至弱的顺序为:聚乙烯吡咯烷酮>β-丙氨酸>柠檬酸三铵,与其在溶液中酸碱性强弱顺序一致,其中聚乙烯吡咯烷酮的分散效果最好。

铟锡氧化物(ITO)薄膜具有优良的光性能,对红外光的反射率在80%以上,对紫外光的吸收率在85%以上,对可见光的透射率达80%,同时,ITO薄膜具有较好的隔热性能。因此可以用ITO粉体来制备透明隔热涂料,涂于建筑玻璃、汽车风档玻璃等基材上制成薄膜,起到防止紫外线照射和隔热作用。美国的公司开发了具有红外反射性能的半导体纳米材料ITO粉体,并将其分散在水中制成透明导电纳米浆料。日本将纳米ITO粉体制成溶剂型红外阻隔涂料或导电膜。我国也有研究者将ITO水相浆料制成透明隔热涂料。这种涂料的基本成分为ITO粉料、溶剂、分散剂、粘结剂、助剂,其中分散剂是浆料的重要组元,用量少,通过静电或空间位阻作用机制对浆料起到稳定作用,使粉料在浆料中处于悬浮状态。制备稳定的ITO浆料对于制备隔热涂料至关重要,而分散剂往往起到举足轻重的作用。有人用沉降法研究超微SiO2在水溶液中的分散行为,对于ITO,有人研究了其纳米颗粒在水相中分散的流变性质和pH值对其水浆稳定性的影响,但关于分散剂对ITO无水乙醇相浆料的稳定性方面的研究则少有报道。本文作者着重研究3种分散剂(聚乙烯吡咯烷酮、柠檬酸三铵、β-丙氨酸)ITO粉料在无水乙醇相中分散作用,探讨其分散机理,考察球磨分散时间和分散剂量对ITO浆料稳定性能的影响,并比较3种分散剂对ITO粉料的分散效果。

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