一种印刷有导电油墨的加热膜及其制备方法技术

本申请涉及印刷加热膜技术领域，更具体地说，涉及一种印刷有导电油墨的加热膜及其制备方法。一种印刷有导电油墨的加热膜，该印刷有导电油墨的加热膜依次包括有保护膜层、导电油墨层和PI膜层，其中，所述导电油墨层是由包括以下重量份的原料制备得到：石墨烯30~40份、均苯四甲酸二酐10~15份、二胺基二苯醚20~25份、苯二醇丙烯酸混合物10~15份、聚氨酯树脂20~30份、硅树脂10~15份、二氧化硅5~10份、交联剂1~3份、钛酸钡粉5~10份、金属氧化物粉2~5份和其他助剂~5份。通过采用本申请中的技术方案，摒弃传统的化学蚀刻的方法，减少化学蚀刻液的使用，提高环保性能，同时也减少化学蚀刻设备的使用，降低成本。降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种印刷有导电油墨的加热膜及其制备方法


[0001]本申请涉及印刷加热膜
，更具体地说，涉及一种印刷有导电油墨的加热膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着社会科学技术的发展，越来越多的加热膜应用人们生活中，如汽车领域、地暖领域以及电子产品领域等。传统加热膜通常采用蚀刻的生产工艺进行制备，即在基础膜上形成金属层之后通过光刻和蚀刻工艺形成金属图案，得到基础膜
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蚀刻金属图案的复合膜，再将基础膜
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蚀刻金属图案的复合膜与其他功能膜结合，制得功能齐全的复合膜，在蚀刻过程中用到高功率生产设备，消耗大量能源，成本高。
[0003]另外，采用蚀刻工艺需要使用化学蚀刻溶液，蚀刻液的原料包括有：氟化铵、草酸、硫酸钠、氢氟酸、硫酸、硫酸铵等，这些原料本身就具有一定的侵蚀性和污染性。
[0004]使用后的化学蚀刻溶液对环境污染大。废弃蚀刻液对农作物来说的毒性很大，因为废弃蚀刻液中铜离子可以以离子的形态固定在农作物的根部，直接影响其养分的吸收功能；废弃蚀刻液进入农田后土壤中所含的腐殖酸、富里酸等有机化合物形成螯合物从而固化在土壤中，不利于植物生长；当废弃蚀刻液中的铜离子浓度超过0.002mg/L时，就会对鱼虾等水产动物产生毒性，当浓度超过0.01mg/L，一般鱼类就会出现死亡；废弃蚀刻液中的氯化氨可以加速水体“富营养化”，让水中的藻类植物加速生长，大量消耗水中的溶解氧，使水体发臭，严重时会造成水生生物死亡，且处理化学蚀刻液需要需要大量的水，严重浪费水资源不环保。
专利技术内容
[0005]为了改善制备加热膜过程中成本高、污染严重的问题，本申请提供一种印刷有导电油墨的加热膜及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种印刷有导电油墨的加热膜，采用如下的技术方案：一种印刷有导电油墨的加热膜,该印刷有导电油墨的加热膜依次包括有保护膜层、导电油墨层和PI膜，其中，所述导电油墨层是由包括以下重量份的原料制备得到：石墨烯30～40份均苯四甲酸二酐10～15份二胺基二苯醚20～25份苯二醇丙烯酸混合物10～15份聚氨酯树脂20～30份硅树脂10～15份二氧化硅5～10份交联剂1～3份钛酸钡粉5～10份
金属氧化物粉2～5份其他助剂0～5份。
[0007]通过采用上述技术方案，制得的加热膜具有良好的加热功能和环保性，本申请中摒弃传统的化学蚀刻的方法，减少化学蚀刻液的使用，提高环保性能，同时也减少化学蚀刻设备的使用，降低成本。本申请采用的导电油墨具有PTC效应，控制加热膜的温度变化，增加加热膜的耐高温性能，提高加热膜使用的安全性。
[0008]通过石墨烯、钛酸钡粉、和金属氧化物粉的作用，使得导电石墨具有导电性和PTC效应，有利于控制加热膜的温度变化，减少加热膜温度过高或者过低。当温度达到一定程度时，硅树脂和石墨烯、钛酸钡粉和金属氧化物粉之间的排序由有序变为无序，使得加热膜的电阻变大，提高使用加热膜的安全性。主要用于调和石墨烯、钛酸钡粉和金属氧化物粉之间的流动性，使得石墨烯、钛酸钡粉和金属氧化物粉能混合均匀。但是石墨烯、钛酸钡粉和金属氧化物粉的主要成分会导致油墨体系的粘接性下降，同时，PI膜对油墨的亲和性差，导致印刷后的图案容易脱落，一般的油墨体系不适用于本申请。对此，本申请中采用聚氨酯树脂、硅树脂、均苯四甲酸二酐、二胺基二苯醚和交联剂作为连接剂，一是为了使得导电油墨与PI膜的亲和性提高，有助于导电石墨印刷于PI膜表面；二是为了增加导电油墨的粘接性能，提高印刷稳定性，增加加热膜的安全性。交联剂能够促进聚氨酯树脂和硅树脂的固化，均苯四甲酸二酐和二胺基二苯醚有助于提高导电油墨对PI膜的亲和性。
[0009]苯二醇丙烯酸混合物是丙二醇和丙烯酸按照重量比为1：(2～4)混合得到。
[0010]优选的，交联剂为二乙烯基苯、N,N
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亚甲基双丙烯酰胺或过氧化氢二异丙苯。
[0011]优选的，二氧化硅的平均粒径均为50～100um。
[0012]优选的，钛酸钡粉和金属氧化物粉的平均粒径为20～30um。
[0013]优选的，将重量份为30～50份的石墨烯使用无水乙醇清洗，再将清洗后的石墨烯与重量份为30～40份的质量分数为10～15％的高氯酸混合均匀，进行研磨分散，研磨速度为12000～14000r/min，过滤，使用去离子水淋洗，再使用无水乙醇淋洗，得到初品；将重量份为50～60份的吡咯酮溶液、重量份为10～15份吐温和重量份5～8份的硅烷偶联剂混合均匀，制得混合液，再进初品与混合液搅拌均匀，超声，过滤，干燥，得到改性石墨烯。
[0014]一般的石墨烯是比较容易团聚的物质，分散到聚氨酯树脂、硅树脂、均苯四甲酸二酐和二胺基二苯醚溶液中会形成小颗粒，导致导电油墨的印刷性能降低，同时也导致加热膜的升温速率降低。本申请通过采用上述技术方案，使得石墨烯之间的作用力减小，石墨烯团聚的可能性减小。通过将石墨烯与高氯酸混合并且通过高速研磨，使得石墨烯之间的团聚作用力降低，减少石墨烯团聚的可能，使得石墨烯能均匀分布于导电油墨体系中，提高导电油墨的印刷性能，进一步提高加热膜的升温速率。
[0015]石墨烯与聚氨酯树脂、硅树脂、均苯四甲酸二酐、二胺基二苯醚溶液要形成均匀稳定的油墨体系才能便于印刷，同时也要使得导电油墨固化后与PI膜的粘接性好。对此，在制备改性油墨粉时，通过将吡咯酮溶液、吐温和硅烷偶联剂制备混合溶液，再将混合溶液与研磨后的石墨烯混合制备改性石墨烯，提高石墨烯与其他原料形成稳定的油墨体系，提高导电油墨的印刷性能，另一方面，通过硅烷偶联剂的作用，使得石墨烯与聚氨酯树脂、硅树脂能形成立体网络结构，能与PI膜稳定连接。
[0016]优选的，硅烷偶联剂为γ
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脲基丙基三乙氧基硅烷、3
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(2，3
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环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷或γ
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氯丙基甲基二氯硅烷。
[0017]优选的，所述聚氨酯树脂的平均分子量为1000～8000，在25℃条件下，粘度为50～200mpa.s。
[0018]通过采用上述特定分量的聚氨酯树脂与硅树脂、均苯四甲酸二酐、二胺基二苯醚混合使用，有助于提高导电油墨稳定粘附于PI膜表面，提高导电油墨的印刷性能。同时采用上述聚氨酯树脂能进一步促进石墨烯、苯二醇丙烯酸混合物、钛酸钡粉和金属氧化物粉能均匀分布于导电石墨体系中，从而提高加热膜的加热性能以及减少正常工作时电热膜的温度变化。
[0019]优选的，所述硅树脂的平均分子量为1000～20000，在25℃条件下，粘度为150～200cps。
[0020]优选的，所述硅树脂为苯基硅树脂、丙烯酸硅树脂、乙烯基苯基硅树脂或甲基乙烯基硅树脂中的至少一种。
[0021]通过采用上述特定分子量和粘度的硅树脂，使得硅树脂与聚氨酯树脂固化形成立体网络结构，且该结构能稳定连接于PI膜表面，提高导电油墨印刷性。
[0022]通过采用上述特定分量、种类的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种印刷有导电油墨的加热膜，其特征在于，该印刷有导电油墨的加热膜依次包括有保护膜层、导电油墨层和PI膜层，其中，所述导电油墨层是由包括以下重量份的原料制备得到：石墨烯30~40份均苯四甲酸二酐10~15份二胺基二苯醚20~25份苯二醇丙烯酸混合物10~15份聚氨酯树脂20~30份硅树脂10~15份二氧化硅5~10份交联剂1~3份钛酸钡粉5~10份金属氧化物粉2~5份其他助剂~5份。2.根据权利要求1所述的一种印刷有导电油墨的加热膜，其特征在于：所述石墨烯为改性石墨烯，由以下方法制备得到：按照重量份计，将重量份为30~50份的石墨烯使用无水乙醇清洗，再将清洗后的石墨烯与重量份为30~40份的质量分数为10~15%的高氯酸混合均匀，进行研磨分散，研磨速度为12000~14000r/min，过滤，使用去离子水淋洗，再使用无水乙醇淋洗，得到初品；将重量份为50~60份的吡咯酮溶液、重量份为10~15份吐温和重量份5~8份的硅烷偶联剂混合均匀，制得混合液，再进初品与混合液搅拌均匀，超声，过滤，干燥，得到改性石墨烯。3.根据权利要求2所述的一种印刷有导电油墨的加热膜，其特征在于：所述聚氨酯树脂的平均分子量为1000~8000，在25℃条件下，粘度为50~200mpa.s。4.根据权利要求3所述的一种印刷有导电油墨的加热膜，其特征在于，所述硅树脂的平均分子量为1000~20000，在25℃条件下，粘度为150~200mpa.s。5.根据权利要求4所述的一种印刷有导电油墨的加热膜，其特征在于：所述硅树脂为苯基硅树脂、丙烯酸硅树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡亮，
申请(专利权)人：广东顶峰精密技术有限公司，
类型：发明
国别省市：