本發(fā)明屬于導(dǎo)電油墨領(lǐng)域,尤其涉及一種含有片狀石墨烯以及復(fù)合金屬填料的導(dǎo)電油墨。
背景技術(shù):
導(dǎo)電油墨是用導(dǎo)電材料(金、銀、銅和碳)分散在連結(jié)料中制成的糊狀油墨。具有一定程度導(dǎo)電性質(zhì),可作為印刷導(dǎo)電點或?qū)щ娋€路之用。導(dǎo)電油墨是生產(chǎn)有機(jī)印刷線路板薄膜最基礎(chǔ)、最關(guān)鍵的原料,其在薄膜開關(guān)面板、鍵盤、柔性導(dǎo)電排線、電子屏蔽、射頻識別等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,是決定著有機(jī)印刷電子產(chǎn)品成敗的關(guān)鍵原料之一。目前所用的金屬粉很容易氧化而降低導(dǎo)電性。而碳粉的導(dǎo)電油墨雖然成本低廉,但導(dǎo)電性較差,限制了其應(yīng)用。
石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料。是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一個碳原子厚度的二維材料。在石墨烯中電子的傳導(dǎo)速率為8×105m/s;導(dǎo)電率為1250-7000s/m;熱學(xué)性能穩(wěn)定,熱導(dǎo)率為3080-5150W/mK。將石墨烯進(jìn)行有效功能化處理后,能夠作為很好的導(dǎo)電填料應(yīng)用于導(dǎo)電油墨中。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對上述的問題,提供了克服金屬填料氧化后導(dǎo)電能力降低的缺陷、提供印刷電路穩(wěn)定的傳導(dǎo)性和載流能力的含有片狀石墨烯以及復(fù)合金屬填料的導(dǎo)電油墨。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為,
一種含有片狀石墨烯以及復(fù)合金屬填料的導(dǎo)電油墨,按質(zhì)量份數(shù)具體包括:
作為優(yōu)選,所述的片狀石墨烯為少5層石墨烯或者多層石墨烯,所述多層石墨烯為5-10層石墨烯,所述石墨烯的厚度為0.335nm-3.35nm。
作為優(yōu)選,所述的納米金屬導(dǎo)電材料主要由納米級金屬顆粒組成,其中金屬可以但不限于金、銀、銅、鋁金屬顆粒,其粒徑范圍為1nm-100nm。
作為優(yōu)選,所述的粘接劑包括環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂、酚醛樹脂、氨基樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、氯化聚烯烴樹脂、聚脲樹脂、有機(jī)硅樹脂、氟碳樹脂及它們所述各種樹脂的改性樹脂中的一種或者多種的混合物。
作為優(yōu)選,所述的助劑包括偶聯(lián)劑、促進(jìn)劑、流平劑、緩蝕劑、消泡劑、潤濕分散劑、成膜助劑和固化劑中的一種或者幾種。
作為優(yōu)選,所述的溶劑包括乙醇、二甲苯、環(huán)己烷、松油醇、松節(jié)油、丁醚、丁基卡必醇及其衍生物中的一種或者幾種。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于,
本發(fā)明中選用石墨烯和納米復(fù)合金屬顆粒作為導(dǎo)電材料,石墨烯片狀結(jié)構(gòu)與納米級金屬顆粒間的緊密堆積填充,增大導(dǎo)電材料的接觸面積,提高了印刷電路的傳導(dǎo)性和載流能力,克服了純金屬導(dǎo)電油墨氧化后導(dǎo)電性能不穩(wěn)定的缺陷。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點,下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明,但是,本發(fā)明還可以采用不同于在此描述的其他方式來實施,因此,本發(fā)明并不限于下面公開說明書的具體實施例的限制。
本發(fā)明提供了一種含有片狀石墨烯以及復(fù)合金屬填料的導(dǎo)電油墨,其片狀石墨烯導(dǎo)電材料為少于5層石墨烯或者多層石墨烯,采用溶劑、助劑預(yù)處理為漿料,納米金屬導(dǎo)電材料為納米鋁粉,粘結(jié)劑是氯化聚丙烯樹脂和聚氨酯改性環(huán)氧樹脂按照重量比為1:1.5混合組成,溶劑包括醋酸乙酯、二甲苯、異丙醇和丁醚并按照重量比為1:8:7:2混合組成,助劑為消泡劑、流平劑、緩蝕劑和分散劑,比例為2:1:1:5。
實施例1
一種含有片狀石墨烯以及復(fù)合金屬填料的導(dǎo)電油墨,按質(zhì)量份數(shù)具體包括:片狀石墨烯導(dǎo)電材料2份、納米金屬導(dǎo)電材料10份,粘結(jié)劑20份,助劑1份,溶劑30份;混合制備導(dǎo)電油墨1。
實施例2
一種含有片狀石墨烯以及復(fù)合金屬填料的導(dǎo)電油墨,按質(zhì)量份數(shù)具體包括:片狀石墨烯導(dǎo)電材料5份、納米金屬導(dǎo)電材料15份,粘結(jié)劑30份,助劑2份,溶劑35份;混合制備導(dǎo)電油墨2。
實施例3
一種含有片狀石墨烯以及復(fù)合金屬填料的導(dǎo)電油墨,按質(zhì)量份數(shù)具體包括:片狀石墨烯導(dǎo)電材料10份、納米金屬導(dǎo)電材料20份,粘結(jié)劑25份,助劑5份,溶劑40份;混合制備導(dǎo)電油墨3。
實施例4
一種含有片狀石墨烯以及復(fù)合金屬填料的導(dǎo)電油墨,按質(zhì)量份數(shù)具體包括:片狀石墨烯導(dǎo)電材料8份、納米金屬導(dǎo)電材料25份,粘結(jié)劑40份,助劑4份,溶劑40份;混合制備導(dǎo)電油墨4。
實施例5
一種含有片狀石墨烯以及復(fù)合金屬填料的導(dǎo)電油墨,按質(zhì)量份數(shù)具體包括:片狀石墨烯導(dǎo)電材料10份、納米金屬導(dǎo)電材料30份,粘結(jié)劑50份,助劑5份,溶劑50份;混合制備導(dǎo)電油墨5。
將上述制得的石墨烯納米復(fù)合金屬填料導(dǎo)電油墨以PET塑料膜為基底,使用200目的網(wǎng)版,進(jìn)行絲網(wǎng)印刷,再在溫度為135℃的條件下干燥固化25分鐘,最終得到厚度為15μm左右的固化的復(fù)合導(dǎo)電油墨膜,對其進(jìn)行測試,結(jié)果如下:
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例而已,并非是對本發(fā)明作其它形式的限制,任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例應(yīng)用于其它領(lǐng)域,但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型,仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。