[油墨]浅析新型导电油墨的制备
一种石墨烯导电油墨及其制备方法

一种石墨烯导电油墨及其制备方法石墨烯是由碳原子构成的二维晶体材料,具有优异的导电性能。
石墨烯导电油墨是一种含有石墨烯的液态油墨,可用于打印电子设备和导电材料的制备。
本文将介绍一种制备石墨烯导电油墨的方法。
首先,制备石墨烯导电油墨的关键是获得高质量的石墨烯材料。
一种常用的方法是机械剥离法,即通过在石墨片上使用胶带反复剥离,使石墨片逐渐剥离为厚度较薄的石墨烯片。
另一种方法是化学气相沉积法,在可控的气氛中,通过在金属基底上加热挥发的碳源,使其在基底表面沉积形成石墨烯层。
这两种方法都有其优缺点,选择适合实际需求的方法进行石墨烯制备。
一旦获得石墨烯材料,就可以开始制备石墨烯导电油墨。
首先需要将石墨烯材料分散到溶剂中。
常用的溶剂有丙酮、异丙醇、N-甲基吡咯烷酮等。
将石墨烯材料与溶剂进行超声处理,使其充分分散。
超声处理时间和功率要根据实际情况进行优化调整,以获得均匀细小的石墨烯颗粒。
接下来,可以添加一些辅助剂来提高导电油墨的性能。
常用的辅助剂有聚合物、表面活性剂和增稠剂等。
聚合物能够提高导电油墨的附着力和稳定性,表面活性剂可以调整导电油墨的表面张力,增稠剂可以增加导电油墨的粘稠度,提高打印性能。
在制备过程中,需要密切控制各个参数,以获得理想的导电油墨。
例如,溶剂的选择和添加量要根据实际需求来确定;超声处理的时间和功率需要根据石墨烯材料的分散情况进行调整;添加辅助剂的种类和比例也需要进行优化。
最后,将制备好的石墨烯导电油墨进行严格的品质测试和评估。
常见的测试项目有电阻率、附着力、颜色和打印性能等。
根据测试结果,可以进一步优化制备方法,以获得更好的石墨烯导电油墨。
总之,制备石墨烯导电油墨的关键在于获得高质量的石墨烯材料,并进行适当的分散和添加辅助剂,以获得理想的导电油墨。
制备过程中需要控制各个参数,并进行严格的品质测试和评估,以不断优化制备方法。
石墨烯导电油墨的应用领域广泛,具有很大的潜力和市场前景。
银系导电油墨的制备及性能研究

银系导电油墨的制备及性能研究以丙烯酸树脂、饱和聚酯树脂为导电填料载体,将其溶解于高沸点混合溶剂中制成粘接料,再将粘接料、导电银粉和其他配合剂按比例混合研磨成导电油墨。
采用划格法及双臂电桥计测量其附着力及电阻率,探讨了不同树脂、溶剂、导电填料、导电剂对导电油墨导电性和附着力的影响,此外还分析了导电油墨在不同固化温度下电阻率与时间的关系。
结果表明,当电阻率达到1.25×10-4Ω·cm,附着力达到1级时,配制的导电油墨能够满足在电子技术方面的应用要求。
标签:银系导电油墨;导电性;电子技术导电油墨作为一种新材料、新技术,在微电子领域的应用是多种多样的。
早期主要用于代替电子设备制造中的焊锡和抗静电材料,随着材料制备技术与性能的改进,导电油墨的应用领域获得极大拓展。
目前,作为一种功能电子材料,导电油墨已经成为全印制电路技术、半导体封装、印制电子器件等领域中的关键材料,对实现电子设备的高密度化、微型化组装以及电子设备轻、薄、功能集成化等起着重要作用。
本文以丙烯酸树脂和饱和聚酯树脂为载体,乙二醇苯醚、松油醇、松节油、乙二醇丁醚和蓖麻油为树脂的混合溶剂,银粉为导电填料,BZ-33导电剂起抗静电作用,通过加热溶解、三辊研磨制备了银系导电油墨,并对其性能进行了研究。
1 实验部分1.1 原料丙烯酸树脂、饱和聚酯树脂,工业品,德国进口;乙二醇苯醚,上海三爱思试剂有限公司;松油醇,北京化学试剂公司;松节油,天津化学试剂三厂;乙二醇丁醚,天津大尧化学试剂有限公司;蓖麻油,天津市化学试剂三厂;导电银粉,北京博瑞赛导电粉体材料发展中心;导电剂BZ-33,广东省佛山市顺德区世邦佳明化工有限公司。
1.2 设备与仪器美国水浴B型,美国仪器公司;三辊研磨机S-150,上海第一化工机械厂;HG1941A型数字式低电阻/电压表,天津市无线电一厂;Q65-07漆膜附着力试验仪,中国天津材料试验机厂;DV-Ⅱ黏度计,美国仪器公司;202-AO型电热鼓风干燥箱,天津实验厂。
水性UV固化导电油墨的制备及性能研究

水性UV固化导电油墨的制备及性能研究水性UV固化导电油墨的制备及性能研究导电油墨是一种具有导电性能的特殊油墨材料,可用于制备导电膜、导电线路等应用领域。
而水性UV固化导电油墨是一种环保性较高的导电油墨,具备操作方便、固化快速、耐候性好等特点。
本文将介绍水性UV固化导电油墨的制备方法以及其性能研究成果。
一、水性UV固化导电油墨的制备方法水性UV固化导电油墨的制备涉及到材料的选择、配方设计等步骤。
首先,需要选择合适的导电材料作为油墨的导电填料,常见的导电填料有银粉、银浆、碳黑等。
导电填料的选择应考虑其导电性能、价格以及与水性体系的相容性。
其次,需要选择适合的增稠剂、分散剂和湿润剂等辅助材料来调控油墨的流变性能和分散性。
最后,还需要添加光引发剂来使油墨在UV光照下发生固化反应。
在具体配方设计上,可以根据不同的导电要求和应用领域来确定导电填料的含量和组分,并优化辅助材料的配比。
例如,当要求导电性能较高时,可以增加导电填料的负载量;当要求油墨的黏度适中时,可以适量添加增稠剂;当要求油墨的分散性好时,可以适量添加分散剂等。
二、水性UV固化导电油墨的性能研究水性UV固化导电油墨的性能研究主要包括导电性能、固化性能、耐候性等方面。
其中,导电性能是导电油墨的核心性能之一。
导电性能的测试可以采用四探针法或电阻率仪进行。
研究结果显示,导电油墨的导电性能随导电填料含量的增加而提高。
但是,在一定范围内增加导电填料含量对导电性能的提高效果递减,甚至可能引发油墨的黏度升高。
固化性能是水性UV固化导电油墨的另一个重要性能指标。
研究表明,水性UV固化导电油墨具有较短的固化时间和较高的固化度。
固化度的测试可以采用紫外可见光谱仪进行,研究结果显示,导电油墨经过一定时间的紫外照射后,可得到固化度较高的导电膜。
耐候性是水性UV固化导电油墨重要的使用性能之一。
研究表明,在不同的环境条件下,水性UV固化导电油墨均具有良好的耐候性。
例如,在高温高湿环境下,导电油墨的导电性能和固化度仍能保持较高水平。
导电油墨漫谈

制的三制墨— 一线 作阳—导的 楗 天图 电网 嘶 线底 油版 片 晒
制一 册 图底
二 、 电油 墨 的 类 型 导
导 电 油墨 是 一 种功 能性 油 墨 , 印 刷 中 主 要 有 碳 浆 、 在
图 一 直 接 印 制 法 的 工 艺 流 程 图
值 。
另 外 , 将 具 有 导 电 性 的 纳 米 级 碳 墨 加 入 油 墨 制 成 的
导 电 油 墨 , 可 将 导 电 油 墨 中 金 属 粉 ( 银 粉 ) 成 纳 米 级 也 如 制 银 粉 来 制 造 导 电 油 墨 ,这 种 导 电 油 墨 不 仅 印 刷 的 膜 层 薄
● 传 统 蚀 刻 或 电 镀 工 艺 的 制 作 过 程 产 生 大 量 含 金 属 和 化 学 物 质 的 发 液 , 环 境 造 成 较 大 的 污 染 , 接 印 制 法 对 直
意义。
有 耐 磨性 强 、 热 冲击 性 好 等 特 点 。 抗 银浆 油 墨 是 由超 细 银 粉 和 热 塑 性 树 脂 为 主 体 组 成 的
液 型 油 墨 , P T、 T 、 VC 片 材 上 均 可 使 用 , 极 强 的 在 E P P 有 附 着 力 和 遮 盖 力 , 低 温 固 化 , 可 控 导 电 性 和 很 低 的 电 阻
4 — 6 —
三 、 导 电油 墨 的性 能 要 求 对
虽 然 , 电 油 墨 在 印 制 RFD 电 子 标 签 是 可 以 从 两 方 导 I
导 油 漫 电 墨 谈
文 / 春 格 刘
发 新 的 导 电 油 墨 ; 前 不 久 ,一 家 名 为 P rlc的 公 司 开 发 aee
出 了 一种 油 墨 , 称 其 导 电性 能 是传 统 导 电油 墨 的 三倍 。 据
新型导电油墨的制备

新型导电油墨的制备导电性油墨是指印刷在非导电承印物上,使之具有传导电流和排除积累静电荷能力的油墨,一般是印在塑料、玻璃、陶瓷或纸板等非导电承印物上。
印刷方式很多,如丝网印刷、凸版印刷、柔性版印刷、凹版印刷和平板印刷等均可采用。
可根据膜厚的要求选用不同的印刷方法,膜厚不同则电阻、阻焊性及耐磨擦性等亦各异。
导电油墨按其结构不同可分为结构型和填充型两类,目前应用于电子行业的导电油墨主要是复合型导电油墨,所用的导电填料一般为无机填料,如金、银、铜、镍、炭黑、石墨、碳纤维等,而连结料树脂通常选用酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯等。
其中环氧树脂因性能优良及原料廉价易得而在导电聚合物中广为应用,但也存在粘度大、脆性大、弹性小、耐冲击性差等缺点,所以有必要对其改性增韧。
互穿聚合物网络(IPN)是聚合物改性的新领域,使聚氨酯和环氧树脂复合、共混形成IPN 体系,是近年来研究较多的课题。
IPN 结构可通过强迫互容与协同效应使聚氨酯的高弹性与环氧树脂的良好耐热性与粘接性有机结合在一起,以取得良好的增韧效果。
我以端异氰酸酯聚氨酯为增韧剂,通过端异氰酸酯基与环氧树脂上的仲羟基反应,在环氧树脂上引入柔韧性的醚键,从而改善环氧树脂的韧性,并用改性后的环氧树脂加入导电填料制得导电油墨。
在其应用方面,它可以应用在柔性电路和RFID上面。
柔性电路是实现电子信息产品多功能化、集成化、小型化和低成本的关键部件。
随着电子产品与设备向轻、薄、小、低成本、多功能、高可靠性等方向发展,柔性电路的用量越来越大,利用导电油墨或导电墨水通过印刷或打印的方式,在柔性绝缘基板上形成导电线路引起了广泛关注。
通过检测表明改性环氧树脂基导电油墨有良好的附着力,印制的导电线路抗弯折性达到10000次,满足柔性印刷电路的要求。
RFID是一种预期能够代替条形码的电子标签,由天线和微型芯片构成,但是在推广过程中,因其技术不够经济而使发展受到阻碍,而用新型导电油墨印制的低成本标签天线,低成本封装技术将促进RFID标签的大规模生产,并成为未来一段时间内决定该产业发展速度的关键因素之一。
新型导电油墨的制备与性能研究

新型导电油墨的制备与性能研究【摘要】【关键词】1前言1.1油墨的简介与国内外发展1.1.1油墨的简介油墨是由有色体(颜料)、连结料、助剂等物质组成的均匀混合物。
它是能进行印刷并在承印物上干燥,具有颜色、流动度的浆状胶粘体。
色料赋予印品丰富多彩的色调;连结料作为色料的载体,也作为粘合剂使色料固着在承印物表面;填料赋予油墨适当的性质,使油墨满足各种印刷过程所需的印刷适性。
油墨中的色料(颜料),必须有很高的着色力、化学稳定性和耐光性,并在一般油墨连结料中分散能力比较好,颗粒要求比较细,加入后不能影响油墨的流动性。
在一些特殊油墨中,还要求颜料具有一些特殊要求。
油墨的很多性质与颜料有关系,例如油墨的相对密度、透明度、耐光性和对化学药品的耐抗性等都与颜料有关。
天然的颜料色彩品种较少,而染料则色彩丰富,通常对染料进行改性处理可使其具有颜料的性能而用于油墨中。
印刷油墨在制造、储存和使用过程中,有时会发生一些问题,因而不能保证印刷顺利进行。
而油墨种类繁多,所用原料的特性各异。
为了防止上述问题的发生、改善印刷适性,在油墨制造和使用时加入调节剂,以保证油墨成品的质量,使印刷得以顺利进行、增进印品的美观,还可降低成本。
填料可以大大改善油墨的性质。
即使加入少量,其效果也是极其明显的。
其主要分为稀释剂、撤黏剂、催干剂、冲淡剂、表面活性剂和紫外线吸收剂等等。
1.1.2纳米油墨的简介与发展所谓纳米油墨就是将纳米技术与印刷油墨相结合,创造出粒子小(粒子小于100 nm)、细度高的油墨。
自从1994年美国的马萨诸赛州XMX公司成功申请了用于制造油墨用的纳米级均匀微粒原料的专利后,纳米技术在油墨领域掀起波澜。
油墨是由作为分散相的颜料和作为连续相的连接料组成的一种稳定的粗分散体系。
那么,什么是纳米油墨呢?我们将纳米微粒添加进油墨中去,或者将制造油墨的原材料(如树脂、颜料、填料、连接料等)制成纳米级大小,这样生产出来的油墨就是纳米油墨。
浅析导电油墨

2 导 电 油 墨 分 类 及 应 用
根 据 填 料 的 不 同 ,导 电油 墨 可 分 为 无 机 系 导 电
油 墨 、 有 机 系 导 电油 墨 和 复 合 系 导 电油 墨 。
墨 具 备 一 般 油 墨 的 特 性 ,如 成 膜 性 、 附 着 力 、 耐 折
性 , 即 要 求 连 接 料 必 须 是 液 体 ,并 能 将 导 电填 料 分 散 其 中 :要 求 连 接 料 具 有 一 定 的 流 变 性 , 以 保 证 油
滑 、均 匀 的墨 层 。 分散 剂 可 均 一 分散 那 些 难 于溶 解
于液 体 的无 机 、 有 机
连 接 料 是 导 电 油 墨 的 主 要 成 膜 物 质 , 在 导 电
涂 层 上 起 到 骨 架 作 用 。 连 接 料 树 脂 必 须 使 制 得 的 油
W o l r d工 艺 技 术
2O 3 .
天津科技 大学 李庆伟
随 着 科 技 的进 步 ,特 种 印 刷 油 墨 也 起 着 日新 月异 的变 化 。导 电油 墨依 托 于 各种 电子 产 品 向着 高 精 度 、 高 密 度 、 高 可 靠 性 以 及 微 细 技 术 方 向 发 展 的
1 导 电油 墨 组 成
导 电油 墨 属 于 特 种 油 墨 的 一 种 , 主 要 由 导 电 填
料 、连 接料 、溶 剂和 助 剂组成 。
助 剂 在 油 墨 中 起 到 锦 上 添 花 的作 用 ,常 用 的 助
剂 有消 泡剂 、流 平 剂 、 分散 剂 、 金 属 防氧 化 剂 等 。
消 泡剂 是 水 性 油 墨 常 用助 剂 ,水 性油 墨 容 易 起 泡 ,
泡沫 会 影 响 印刷 的 顺利 进 行 及 印刷 品 的质 量 。流 平 剂 能 促 使 油 墨 在 干 燥 成 膜 过 程 中 形 成 一 个 平 整 、 光
石墨烯导电油墨

石墨烯导电油墨1. 概述石墨烯导电油墨是一种利用石墨烯材料制备的导电墨水,在电子行业、印刷设备和柔性电子产品中具有广泛的应用。
本文将深入探讨石墨烯导电油墨的制备方法、特性以及应用前景。
2. 制备方法石墨烯导电油墨的制备方法多种多样,以下介绍几种常见的方法:2.1 化学气相沉积法化学气相沉积法是一种常用的石墨烯制备方法。
该方法通过在高温下使碳源气体分解,从而在基底上生长石墨烯层。
制备出的石墨烯可以具有高度的结晶性和良好的导电性能。
2.2 化学剥离法化学剥离法是一种将石墨烯层从石墨材料中剥离出来的方法。
该方法通常通过在石墨表面涂覆一层功能化剥离剂,然后在化学处理中将剥离剂与石墨结构分离,得到石墨烯层。
这种方法制备的石墨烯通常具有较高的质量。
2.3 机械剥离法机械剥离法是通过机械手段将石墨材料剥离成薄层的方法。
这种方法通常利用粘性带或者刮刀等工具对石墨进行扣除,逐渐剥离出薄的石墨烯层。
这种方法简单易行,但是制备出的石墨烯层质量相对较低。
3. 特性石墨烯导电油墨具有以下特性:3.1 高导电性石墨烯具有非常高的电子迁移率和导电性,可以作为优秀的导电材料。
石墨烯导电油墨中的石墨烯片层可以形成连续的导电网络,从而实现高导电性。
3.2 良好的柔性石墨烯导电油墨可以制备出具有良好柔性的导电薄膜,适用于柔性电子产品的制备。
这种导电薄膜可以被弯曲、折叠而不影响其导电性能,大大拓展了电子产品的应用范围。
3.3 可调控性石墨烯导电油墨的导电性能可以通过控制石墨烯浓度、材料形态等参数来进行调控。
这种可调控性使得石墨烯导电油墨可以根据不同需求制备出具有不同导电性能的导电薄膜。
3.4 环保性相比传统的导电材料,石墨烯导电油墨具有更低的环境污染和生产成本。
石墨烯是一种天然材料,制备工艺中不需要添加有害物质,对环境友好。
4. 应用前景石墨烯导电油墨在电子行业和柔性电子产品中具有广阔的应用前景。
4.1 电子行业石墨烯导电油墨可以制备用于印刷电路板和柔性显示器的导电薄膜。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
浅析新型导电油墨的制备
通过膜厚的不同可以选择不一样的印刷方式,由于膜厚具有差异因此阻焊性、电阻以及耐磨性都具有差异。
依照油墨的结构不同可以将导电油墨氛围填充型和结构性两大类。
复合型油墨是目前市场上使用最多的油墨种类,其油墨中导电料大多会选择无机填料,例如石墨、碳纤维以及金银和铜、镍、炭黑等,而石墨的连接料通常会选择聚氨酯、环氧树脂或者酚醛树脂等。
而在所有的连接料树脂中,性能最佳的为环氧树脂,并且原料价格也相对较低。
不过环氧树脂的耐冲击性差且弹性小、脆性、粘度都相对较大,因此需要对其进行改性,才能够更好的适应导电油墨的应用要求在聚合物改性技术中,IPN即互穿聚合物网络,能够复合环氧树脂和聚氨酯,从而形成完整的互穿聚合物网络,这是目前粘结料领域中研究中最热门的内容。
通过强迫互容作用和协同作用,IPN结构能将环氧树脂的耐热性、粘接性同聚氨酯的高弹性相互结合,从而增加材料的韧性。
文章则是研究分析了在环氧树脂中加入醚键,从而增加韧性,并在改性后的材料中加入导电填料,导电油墨便从此制得。
在油墨的制备中,制备原料主要使用石墨、炭黑,并使用改性环氧树脂作为连接料,并使用适宜的溶剂加入其中、固化剂以及分散剂,从而得到性能优良的导电油墨,通过对该油墨的性能进行研究,并引用在RFID中,可以看出,改性环氧树脂的优势十分明显。
1油墨制备
1.1预聚体制备
将容量适宜的三口烧瓶至于实验台,并在其中加入聚乙二醇,对烧瓶进行加热处理,即真空脱水,脱水后进行冷却,待冷却完成后加入N2进行保护,并保持内部维持80℃,尽快将适宜量的TDI加入,保证聚乙二醇和TDI摩尔量比为1:1.2,充分搅拌4h,停止反应,得到预聚体,带反应物冷却至室温后放置待用。
并用二正丁胺法进行测量,测得NCO含量为50lc
1.2 IPN合成
将环氧树脂加入到待用的三口烧瓶中进行充分搅拌,搅拌过程中嫁入CAC,即乙二醇乙醚酸酯,直到将环氧树脂溶解完全,保证反应容器内部温度为70℃,同时将化学计量预聚体加入到反应溶脂中,保证预聚体同环氧树脂质量比为1:9,反应时间两小时,得到IPN 。
1.3油墨制备
将导电石墨同炭黑充分混合,其质量比为2:3,并加入IPN ,即改性环氧树脂,保证加入改性树脂、混合物之间的质量比为6:25,并将环己酮、聚氨酯树脂加入其中,从而作为溶剂以及固化剂,在加入分散剂后充分予以研磨,研磨时间控制为30min,得到导电油墨。
2检测分析
2.1导电油墨固化行为分析
用Perkin ELmerDSC-7型热分析仪进行差示扫描热分析(DSC) ,气氛为静态空气,升温
固化,DSC的升温速率为10℃/min,温度范围为35~ 180℃。
充分的分析证明后可以得出,在140℃时,导电油墨存在一个明显放热峰,这一性能同改性环氧树脂有关。
当导电油墨在140℃下加热15分钟后,导电油墨基本固化完全。
2.2柔性电路板耐弯折性
用拓斯达TOS-817型摇摆实验机测试改性环氧树脂基导电油墨印刷线路的耐弯折性测定导电线条长2.4cm、宽0.9mm、厚3pm,测5个平行值,取平均值。
实验参数如下:摇摆角度:1800;摇摆速度:60次omin-1;摇摆次数:10000次;温度:28℃,相对湿度:80%
通过表1可以看出,导电碳浆中使用改性环氧树脂作为油墨的连接料,并使用兹网印印刷成导电线路,对制成的导电线路进行1800弯折万次后,其电阻率有所上升,由此可以看出使用聚氨酯改性环氧树脂使得油墨的柔韧性得到了提升,因此使用该连接料制备的油墨符合电路印刷需求
2.3改性环氧树脂基导电油墨印刷电路线条附着力
在印刷号的式样线条上使用3米600#胶粘带进行粘结,保证导电线条宽0.9mm,长1℃m,厚度为3pm,保证导线方向同胶带方向相互平行,并使用橡皮将胶带擦平,静置一分钟,并垂直用力将胶带撕开,观察式样条同胶带上是否有拉脱的磨层,并对粘附后的线条进行检测,观察其电阻变化,每组线条需要进行五个平行值的测试,取其平均值。
经3M600#胶粘带拉脱实验后,改性环氧树脂基导电油墨印刷线条无膜层拉脱。
由表可知粘附实验后导电线路电阻r升率为29.95%。
说明利用改性的环氧树脂作连结料的导电油墨的附着力较好。
3结束语
以2,4-甲苯二异氰酸酯与聚乙二醇反应合成的端异氰酸酯聚氨酯预聚体,对环氧树脂改性中使用该种预聚体,并将改性后的环氧树脂作为导电油墨的连接料,油墨使用导电石墨、炭黑作为填料,并适当的加入适量溶剂、固化剂、分散剂、固化剂等混合制成导电油墨,通过对该种导电油墨进行性能测试表明其附着力良好,且制备的导电线路能够弯折10000次。