一种复合导电油墨膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种复合导电油墨膜及其制备方法，按重量份数计包括：成膜树脂10～35份，片状银粉与纳米银粉的混合物或片状银粉5～12份，石墨烯与氧化石墨烯的混合物0.5～1.5份，铜0.005～0.1份、乙二醇50～75份。本发明专利技术通过添加石墨烯和氧化石墨烯的混合物，调节其与其他各组分的含量配合关系，配制导电油墨膜浆料，蒸镀合适量的铜金属层到基底上，再将导电油墨浆料涂覆到蒸镀有铜金属层的基底上，固化得到复合导电油墨膜，其具有很好的导电性和抗氧化性，本发明专利技术的导电油墨膜的表面电阻在75mΩ以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及印刷油墨
，尤其涉及一种复合导电油墨膜及其制备方法。
技术介绍
油墨是用于包装材料印刷的重要材料，它通过印刷将图案、文字和信息表现在承印物上。随着印刷技术的发展，油墨的品种不断增加，通常按照印刷方式分为凸版印刷油墨、平版印刷油墨、凹版印刷油墨、孔版印刷油墨、特种印刷油墨。其中，特种印刷油墨可分为导电性油墨、发泡油墨、磁性油墨和荧光油墨等。近十几年来，随着电子技术的迅速发展和日趋成熟，导电性油墨的发展日益受到重视，尤其是随着射频识别(RFID)技术应用的快速普及和市场发展，更推动了行业内对导电油墨的开发力度。导电油墨是用导电材料分散在连结料中制成的糊状油墨，通常由导电材料、有机聚合物载体、改性添加剂和溶剂组成，因而具有一定程度的导电性质，在印刷电路、薄膜开关面板、电镀底层、键盘接点、柔性导电排线、电子屏蔽、射频识别(RFID)等领域的应用广泛。导电油墨中的导电材料通常为金属粉，常见的有银、铜、镍、铝、铁等，其中金粉系导电油墨、银粉系导电油墨、铜粉系导电油墨已达到了实用化的要求，但是除银粉外，金粉价格昂贵而其他金属粉又容易氧化而降低导电性。因此，目前低电阻导电油墨都大量使用银粉系导电油墨。现有技术公开了多种导电油墨，如专利201010296831.X公开了一种导电油墨及其制备方法，以质量分数计，包括：40～55％的片状银粉、5～10％的银包铜粉、30～45％的有机载体A、3～5％的有机载体B和0.1～0.2％的偶联剂。专利201010293058.1公开了一种无卤低温导电油墨及其制备方法，该导电油墨由以下质量百分比含量的原料制备而成：50～60％的片状银粉；2～5％的球状银粉；10～20％的有机载体A；15～25％的有机载体B、0.2～0.5％的分散剂和0.1～0.2％的偶联剂。但是，以上两种导电油墨银粉含量较高，而银粉属于贵金属，这就导致了导电油墨的成本偏高。另外，银浆油墨在使用过程中容易出现银离子迁移现象，在潮湿环境中，在电场作用下银被电解，带正电荷的金属银阳离子移向阴极，最后出现短路故障。这些都限制了银浆油墨的应用。CN103436099A公开了一种复合导电油墨，按重量份数计包括：成膜树脂5～30份、片状银粉与纳米银粉的混合物或片状银粉20～40份，石墨烯与纳米石墨片的混合物或石墨烯0.1～5份，添加剂1.5～11份，余量为有机溶剂。其具有较低的银含量，同时还具有良好的导电效果。但是，其银含量仍相对较高，而且其制成的复合导电油墨膜的导电性和抗氧化性有待进一步提高。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种复合导电油墨膜及其制备方法，本专利技术提供的复合导电油墨膜具有比现有技术更低低的银含量，成本低，同时，其导电性和抗氧化性非常好，本专利技术的复合导电油墨膜的表面电阻在75mΩ以下。为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种复合导电油墨膜，其特征在于，按重量份数计包括以下原料组分：优选地，所述石墨烯与氧化石墨烯的混合物中，石墨烯与氧化石墨烯的质量比为1:(1.5～3)，例如可为1:1、1:1.3、1:1.5、1:2、1:2.5或1:3等。优选地，所述导电油墨膜的原料组分中还包括添加剂1.5～11份，所述添加剂包括附着力促进剂0.5～5份和余量的有机溶剂，所述附着力促进剂为硅烷偶联剂类或氯化聚烯烃类。优选地，所述石墨烯和氧化石墨烯的片层大小独立地为2μm～10μm。优选地，所述片状银粉厚度＜100nm；所述片状银粉的D50为3μm～7μm；所述纳米银粉的粒径＜100nm；所述片状银粉与纳米银粉的混合物中，片状银粉与纳米银粉的质量比为(8～10):1。优选的，所述成膜树脂为环氧树脂、聚酯类树脂、丙烯酸类树脂、聚酰胺树脂、改性酚醛树脂或纤维素类树脂中的一种或多种。优选的，其特征在于，所述有机溶剂为醇类、醚类、酮类和酯类溶剂中的一种或多种。优选的，所述添加剂中还包括分散剂、流平剂、消泡剂、防沉剂、触变剂、白炭黑或滑石粉中的一种或多种。第二方面，本专利技术提供如第一方面所述的导电油墨膜的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)在基底上热蒸镀铜金属层；(2)配制成膜树脂的树脂溶液，然后加入片状银粉与纳米银粉的混合物或片状银粉，石墨烯与氧化石墨烯的混合物以及添加剂，用搅拌进行预分散处理，再研磨进行分散处理，得到导电油墨浆料；(3)将步骤(2)得到的导电油墨浆料涂覆于步骤(1)得到的蒸镀有铜金属层的基底上，固化，得到导电油墨膜。优选地，所述步骤(2)中搅拌的时间为10～40min，例如可为10min、15min、20min、30min、35min或40min等。优选地，所述步骤(2)中研磨的次数为2～6次。优选地，所述步骤(3)中固化的温度为70～100℃，例如可为70℃、80℃、85℃、90℃或100℃等。优选地，所述步骤(3)中固化的时间为10～15min，例如可为10min、12min、13min或15min等。本专利技术所述附着力促进剂优选为硅烷偶联剂类或氯化聚烯烃类，更优选为硅烷偶联剂，最优选为道康宁Z-6040；本专利技术对所述附着力促进剂并无特别限制，以本领域技术人员熟知的用于导电油墨的常规附着力促进剂即可，其作用优选为提高PET、PE和PP等膜的附着力。本专利技术所述有机溶剂优选为醇类、醚类、酮类和酯类溶剂中的一种或多种，更优选为二乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇二苯甲酸酯和二乙二醇丁醚的一种或两种；本专利技术对所述有机溶剂并无特别限制，以本领域技术人员熟知的用于导电油墨的常规有机溶剂即可，本领域技术人员可以根据具体需要选择相应的有机溶剂。本专利技术对所述分散处理没有特别限制，优选为先采用搅拌机进行充分预分散后，再用研磨机进行分散处理。本专利技术对搅拌机没有特别限制，以本领域技术人员熟知的搅拌设备即可；本专利技术搅拌的条件没有特别限制，以本领域技术人员熟知的搅拌条件即可；本专利技术对研磨机没有特别限制，优选为采用三辊研磨机进行分散处理；本专利技术研磨机的研磨次数没有特别限制，优选为4次研磨；本专利技术研磨的条件没有特别限制，以本领域技术人员熟知的研磨条件即可。与已有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过在复合导电油墨膜的原料组分中添加铜、石墨烯与氧化石墨烯的混合物，并调节这两种组分与其他组分间的配合关系，可大幅减少现有技术中使用贵金属银的含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合导电油墨膜，其特征在于，按重量份数计包括以下原料组分：

【技术特征摘要】
1.一种复合导电油墨膜，其特征在于，按重量份数计包括以下原料组分：
2.根据权利要求1所述的导电油墨膜，其特征在于，所述石墨烯与氧化石
墨烯的混合物中，石墨烯与氧化石墨烯的质量比为1:(1.5～3)。
3.根据权利要求1或2所述的导电油墨膜，其特征在于，所述导电油墨膜
的原料组分中还包括添加剂1.5～11份，其中，所述添加剂包括附着力促进剂
0.5～5份和余量的有机溶剂，所述附着力促进剂为硅烷偶联剂类或氯化聚烯烃
类。
4.根据权利要求1-3任一项所述的复合导电油墨膜，其特征在于，所述片
状银粉厚度＜100nm；所述片状银粉的D50为3μm～7μm；所述纳米银粉的粒
径＜100nm；所述片状银粉与纳米银粉的混合物中，片状银粉与纳米银粉的质
量比为(8～10)：1。
5.根据权利要求1-4任一项所述的复合导电油墨膜，其特征在于，所述石
墨烯和氧化石墨烯的片层大小独立地为2μm～10μm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的复合导电油墨膜，其特征在于，所述成
膜树脂为环氧树脂、聚酯类树脂、丙烯酸类树脂、聚酰胺树脂、改性酚醛树脂
或纤维素类树脂中的一种或多种。
7....

【专利技术属性】
技术研发人员：徐德生，
申请(专利权)人：无锡市嘉邦电力管道厂，
类型：发明
国别省市：江苏;32