一种环保柔性导电油墨及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保柔性导电油墨及其制备方法，由如下重量份数的原料制备而得：水性聚氨酯树脂、古马隆树脂、达玛树脂、菜籽多酚、乙炔黑、纳米铜粉、胶原蛋白、五氧化二钒、钴酸锂、铝氟酸钠、硫酸亚铁铵、甘油、纳米纤维素、二甲基硅油、司盘85、吐温20、分散剂、去离子水。本发明专利技术制备的导电油墨的薄膜电阻值较低，其值为38~51Ω/□，经弯曲循环150次后方块电阻增大率低于10%，导电性和耐弯曲性能好，同时制备的导电油墨的粘度为7000~9500mPa•s，此外，制备的导电油墨环保，使用安全，满足柔性电子领域的应用需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于导电材料领域，具体涉及一种环保柔性导电油墨及其制备方法。
技术介绍
导电油墨是一种将导电填料分散在高分子基体中制成的具有一定黏度、一定导电特性的导电复合材料，可以通过印刷、打印或用笔直接书写出相应的电子器件，广泛应用于印刷线路板、OLED、触摸屏、射频识别、电极传感器、电磁屏蔽以及有机太阳能电池等领域。导电油墨通常是由导电填料、黏合剂、溶剂和添加剂组成。其最常用的黏合剂为环氧树脂，但由于环氧树脂的脆性大、抗冲击性差等缺点，使得导电油墨在如柔性电池、可穿戴电子产品、曲面显示等柔性应用领域受限；此外，其常用的溶剂为毒性较大的有机溶剂，使得制作的导电油墨的本身毒性较大，无论是生产过程中还是使用过程中，都会对人体健康和生态环境造成严重危害，这些都制约导电油墨的发展。为此，研制出一种适用于柔性领域应用，可弯曲、环保、使用安全的导电油墨显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术所要解决现有技术问题的至少一种，提供一种环保柔性导电油墨及其制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术公开了一种环保柔性导电油墨，由如下重量份数的原料制备而得：水性聚氨酯树脂11-30份、古马隆树脂3-17份、达玛树脂7-28份、菜籽多酚4-18份、乙炔黑19-32份、纳米铜粉4-17份、胶原蛋白1-6份、五氧化二钒7-18份、钴酸锂4-15份、铝氟酸钠3-12份、硫酸亚铁铵5-18份、甘油2-9份、纳米纤维素0.5-5份、二甲基硅油1-6份、司盘850.6-5份、吐温200.8-4份、分散剂1-5份、去离子水80-130份。优选的，还包括0.3-2重量份的颜料。优选的，所述分散剂为硬脂酸钙或十二烷基磺酸钠。优选的，所述的环保柔性导电油墨，由如下重量份数的原料制备而得：水性聚氨酯树脂15-26份、古马隆树脂4-15份、达玛树脂10-23份、菜籽多酚7-15份、乙炔黑23-30份、纳米铜粉6-14份、胶原蛋白2-5份、五氧化二钒9-15份、钴酸锂6-13份、铝氟酸钠5-11份、硫酸亚铁铵7-15份、甘油4-8份、纳米纤维素1-4份、二甲基硅油2-4份、司盘851-3份、吐温201-2份、分散剂2-4份、去离子水95-120份。一种上述所述的环保柔性导电油墨的制备方法，包括以下制备步骤：（1）按重量份称取各原料；（2）将去离子水、水性聚氨酯树脂、古马隆树脂、达玛树脂、胶原蛋白加入容器中，加热升温至75-93℃，以500-1000r/min的速度搅拌1-4h；（3）然后加入乙炔黑、纳米铜粉、菜籽多酚、五氧化二钒、钴酸锂和铝氟酸钠，以100-400r/min的速度继续搅拌30-60min；（4）待温度降至56℃后，调整搅拌速度为400r/min，在搅拌过程中，依次加入纳米纤维素、二甲基硅油和甘油；（5）搅拌均匀后，冷却至室温，调整搅拌速度为1400r/min，加入余下原料，搅拌3h后，球磨至细度小于10um，即得环保柔性导电油墨。上述所述步骤（2）中加热升温至86℃，以950r/min的速度搅拌2h。上述所述步骤（3）中以280r/min的速度继续搅拌50min。本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：本专利技术制备的导电油墨的薄膜电阻值较低，其值为38~51Ω/□，经弯曲循环150次后方块电阻增大率低于10%，导电性和耐弯曲性能好，同时制备的导电油墨的粘度为7000~9500mPa·s，此外，制备的导电油墨环保，使用安全，满足柔性电子领域的应用需求。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1一种上述所述的环保柔性导电油墨的制备方法，包括以下制备步骤：（1）按重量份称取各原料：由如下重量份数的原料制备而得：水性聚氨酯树脂11份、古马隆树脂3份、达玛树脂7、菜籽多酚4份、乙炔黑19份、纳米铜粉4份、胶原蛋白1份、五氧化二钒7份、钴酸锂4份、铝氟酸钠3份、硫酸亚铁铵5份、甘油2份、纳米纤维素0.5份、二甲基硅油1份、司盘850.6份、吐温200.8份、分散剂硬脂酸钙1份、去离子水80份；还包括0.3重量份的颜料；（2）将去离子水、水性聚氨酯树脂、古马隆树脂、达玛树脂、胶原蛋白加入容器中，加热升温至75℃，以500r/min的速度搅拌1h；（3）然后加入乙炔黑、纳米铜粉、菜籽多酚、五氧化二钒、钴酸锂和铝氟酸钠，以100r/min的速度继续搅拌30min；（4）待温度降至56℃后，调整搅拌速度为400r/min，在搅拌过程中，依次加入纳米纤维素、二甲基硅油和甘油；（5）搅拌均匀后，冷却至室温，调整搅拌速度为1400r/min，加入余下原料，搅拌3h后，球磨至细度小于10um，即得环保柔性导电油墨。实施例2一种上述所述的环保柔性导电油墨的制备方法，包括以下制备步骤：（1）按重量份称取各原料：由如下重量份数的原料制备而得：水性聚氨酯树脂30份、古马隆树脂17份、达玛树脂28份、菜籽多酚18份、乙炔黑32份、纳米铜粉17份、胶原蛋白6份、五氧化二钒18份、钴酸锂15份、铝氟酸钠12份、硫酸亚铁铵18份、甘油9份、纳米纤维素5份、二甲基硅油6份、司盘855份、吐温204份、分散剂十二烷基磺酸钠5份、去离子水130份；还包括2重量份的颜料；（2）将去离子水、水性聚氨酯树脂、古马隆树脂、达玛树脂、胶原蛋白加入容器中，加热升温至93℃，以1000r/min的速度搅拌4h；（3）然后加入乙炔黑、纳米铜粉、菜籽多酚、五氧化二钒、钴酸锂和铝氟酸钠，以400r/min的速度继续搅拌60min；（4）待温度降至56℃后，调整搅拌速度为400r/min，在搅拌过程中，依次加入纳米纤维素、二甲基硅油和甘油；（5）搅拌均匀后，冷却至室温，调整搅拌速度为1400r/min，加入余下原料，搅拌3h后，球磨至细度小于10um，即得环保柔性导电油墨。实施例3一种上述所述的环保柔性导电油墨的制备方法，包括以下制备步骤：（1）按重量份称取各原料：由如下重量份数的原料制备而得：水性聚氨酯树脂20份、古马隆树脂10份、达玛树脂17份、菜籽多酚11份、乙炔黑25份、纳米铜粉10份、胶原蛋白3.5份、五氧化二钒12份、钴酸锂10份、铝氟酸钠7份、硫酸亚铁铵11份、甘油5.5份、纳米纤维素2.7份、二甲基硅油3份、司盘852.8份、吐温202.4份、分散剂硬脂酸钙3份、去离子水105份；还包括1.1重量份的颜料；（2）将去离子水、水性聚氨酯树脂、古马隆树脂、达玛树脂、胶原蛋白加入容器中，加热升温至84℃，以750r/min的速度搅拌2.5h；（3）然后加入乙炔黑、纳米铜粉、菜籽多酚、五氧化二钒、钴酸锂和铝氟酸钠，以250r/min的速度继续搅拌45min；（4）待温度降至56℃后，调整搅拌速度为400r/min，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保柔性导电油墨，其特征在于，由如下重量份数的原料制备而得：水性聚氨酯树脂11‑30份、古马隆树脂3‑17份、达玛树脂7‑28份、菜籽多酚4‑18份、乙炔黑19‑32份、纳米铜粉4‑17份、胶原蛋白1‑6份、五氧化二钒7‑18份、钴酸锂4‑15份、铝氟酸钠3‑12份、硫酸亚铁铵5‑18份、甘油2‑9份、纳米纤维素0.5‑5份、二甲基硅油1‑6份、司盘85 0.6‑5份、吐温20 0.8‑4份、分散剂1‑5份、去离子水80‑130份。

【技术特征摘要】
1.一种环保柔性导电油墨，其特征在于，由如下重量份数的原料制备而得：水性聚氨酯树脂11-30份、古马隆树脂3-17份、达玛树脂7-28份、菜籽多酚4-18份、乙炔黑19-32份、纳米铜粉4-17份、胶原蛋白1-6份、五氧化二钒7-18份、钴酸锂4-15份、铝氟酸钠3-12份、硫酸亚铁铵5-18份、甘油2-9份、纳米纤维素0.5-5份、二甲基硅油1-6份、司盘850.6-5份、吐温200.8-4份、分散剂1-5份、去离子水80-130份。
2.根据权利要求1所述的环保柔性导电油墨，其特征在于，还包括0.3-2重量份的颜料。
3.根据权利要求1或2所述的环保柔性导电油墨，其特征在于，所述分散剂为硬脂酸钙或十二烷基磺酸钠。
4.根据权利要求1所述的环保柔性导电油墨，其特征在于，由如下重量份数的原料制备而得：水性聚氨酯树脂15-26份、古马隆树脂4-15份、达玛树脂10-23份、菜籽多酚7-15份、乙炔黑23-30份、纳米铜粉6-14份、胶原蛋白2-5份、五氧化二钒9-15份、钴酸锂6-13份、铝氟酸钠5-11份、硫酸亚铁铵7-15份、甘油4-8份、纳米纤维素1-4份、二甲基硅油2-4份、司盘851-3份、吐温201...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚振红，
申请(专利权)人：苏州捷德瑞精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32