一种喷涂透明导电油墨及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种喷涂透明导电油墨，其是由以重量份计的下列组分制备而成：0.05‑0.5份纳米银线、5‑15份聚(3,4‑亚乙二氧基噻吩)‑聚(苯乙烯磺酸)分散液、0.1‑3份二甲基亚砜、0.01‑0.1份pH调节剂、0.05‑2份粘合剂、0.01‑0.05份表面活性剂、0.01‑0.05份防收缩剂、0.01‑0.5份偶联剂、15‑50份有机溶剂、35‑70份去离子水和0.01‑0.5份功能助剂。本发明专利技术还提供一种喷涂透明导电油墨的制备方法。本发明专利技术还提供一种喷涂透明导电油墨在制备透明导电电极的应用。本发明专利技术的透明导电油墨提高了现有油墨的透光率，改善了颜色偏蓝，降低了方阻值及提高了方阻均匀稳定性。

Transparent conductive ink for spraying and its preparation method and Application

The invention discloses a coating of transparent conductive ink, which is composed of the following components by weight of the prepared: 0.05 0.5 copies, 15 copies of 5 silver nanowires poly (3,4 ethylidene two 3-ethoxyl thiophene) poly (styrenesulfonate) dispersion, 0.1 3 two dimethyl sulfoxide 0.01 sulfone, 0.1 pH, 0.05 2 regulator 0.01 0.05 adhesive, surface active agent, 0.01 0.05 copies of the anti shrinking agent, coupling agent, 0.01 0.5 15 50 organic solvents and 35 70 deionized water and 0.01 0.5 functional additives. The invention also provides a preparation method for spraying transparent conductive ink. The invention also provides the application of the transparent conductive ink sprayed in the preparation of transparent conductive electrode. The transparent conductive ink improves the transmittance of the existing ink, improves the color deviation of the blue, reduces the square resistance value and improves the square resistance uniform stability.

【技术实现步骤摘要】
一种喷涂透明导电油墨及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种导电油墨，尤其涉及一种喷涂透明导电油墨及其制备方法和应用。
技术介绍
随着人们生活水平的日益提高，消费者对装饰品电子智能化的要求往新颖、电致发光、电致变色等方面快速发展。现有市场上的个人消费电子智能装饰品主要使用的是导电聚合物涂层作为核心部分，导电聚合物涂层因其方阻大、颜色偏蓝色严重的问题，难以在对透明度要求高、方阻值要求低的电子智能化装饰品中应用。加上导电聚合物的加工成本高、能耗大，在制造成本的控制上带来了诸多困扰。目前本领域技术人员致力于开发新型的替代材料应用于电子智能化装饰行业，其中，金属纳米材料特别是纳米银线材料成为目前最有希望实现商用的替代性材料。现有基于纳米银线的透明导电油墨已有多项专利申请，但是，现有的专利的透明导电油墨光电性能仍有待改善，现有专利公开的透明导电油墨存在以下缺陷：雾度值大、颜色偏蓝或偏黄、透光率偏低，且大部分使用涂布、刮涂或丝网印刷工艺，但是涂布、刮涂和丝网印刷工艺制得的透明导电油墨均不适用于涂覆在不规则的物体表面。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种喷涂透明导电油墨，该透明导电油墨提高了现有油墨的透光率，改善了颜色偏蓝，降低了方阻值及提高了方阻均匀稳定性。本专利技术的目的之二在于提供一种喷涂透明导电油墨的制备方法，该制备方法工艺简单、制作便捷，便于大规模工业化生产。本专利技术的目的之三在于提供一种喷涂透明导电油墨在制备透明导电电极的应用，导电油墨喷涂后形成一层0.1-1μm的透明导电层，透明导电层同时兼具高透光率、低雾度、低表面方阻的特点。本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：一种喷涂透明导电油墨，其是由以重量份计的下列组分制备而成：进一步地，所述纳米银线分散液中纳米银线的规格如下：直径为10-50nm，长度为1-50μm，长径比为200-1200。进一步地，所述纳米银线以纳米银线分散液的形式添加至导电油墨的组分中，所述纳米银线的浓度为0.1-20mg/mL。进一步地，所述聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)分散液的固含量为0.8-1.3％，溶剂为去离子水，电导率为50-1000S/cm。进一步地，所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇、氨水、1,3-丙二胺和辛胺中的一种或两种以上。进一步地，所述粘合剂为水分散型丙烯酸乳液、碱溶性丙烯酸乳液、水分散型聚氨酯乳液、非离子聚氨酯树脂、水溶性酚醛树脂、甲基纤维素、羟乙基纤维素、高取代羟丙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的一种或两种以上。进一步地，所述有机溶剂为乙醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、异戊醇、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、乙二醇乙醚、二乙二醇乙醚、丙二醇乙醚、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的一种或两种以上。进一步地，所述功能助剂为分散剂、沉降剂、增稠剂和抑泡剂中的一种或两种以上。本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：一种喷涂透明导电油墨的制备方法，包括，一次混合步骤：按配比将聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)分散液、去离子水、有机溶剂在100-1000r/min搅拌状态下依次加入容器中，分散3-7min；二次混合步骤：再加入二甲基亚砜、pH调节剂、粘合剂、表面活性剂、防收缩剂、偶联剂、功能助剂，分散3-7min；三次混合步骤：最后将纳米银线配制为纳米银线分散液，加入纳米银线分散液，分散20-25min，即制成喷涂透明导电油墨。本专利技术的目的之三采用如下技术方案实现：一种喷涂透明导电油墨应用于制备透明导电电极，包括以下步骤：将喷涂透明导电油墨喷涂于基材表面，烘干便形成透明导电电极。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术喷涂透明导电油墨，该透明导电油墨提高了现有油墨的透光率，改善了颜色偏蓝的缺陷，降低了方阻值及提高了方阻均匀稳定性；(2)本专利技术中聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)分散液的添加量占比很小，其主要作用赋予油墨良好成膜性，而非决定油墨的导电性，因此大大提高了墨膜的透光率以及解决了颜色偏蓝的问题，本专利技术中添加的纳米银线是决定墨膜导电性的关键物质，本专利技术喷涂制备的透明导电涂层，透光率在90％以上时，方阻值在100-200Ω/□；透光率在87％以上时，方阻值在50-100Ω/□；透光率在85％以上时，方阻值在15-50Ω/□；因此拓展了使用范围，同时在透光率高、方阻值需求低、外观颜色要求高的领域中得到推广应用；(3)本专利技术中的喷涂透明导电油墨为水性体系，环保无污染，无有害物质，达到ROHS指令、无卤指令和SVHC法规的要求；(4)本专利技术喷涂透明导电油墨的制备方法，该制备方法工艺简单、制作便捷，便于大规模工业化生产；(5)本专利技术的喷涂透明导电油墨应用于制备透明导电电极，导电油墨喷涂后形成一层0.1-1μm的透明导电层，透明导电层同时兼具高透光率、低雾度、低表面方阻的特点，而且喷涂透明导电油墨能针对不同涂装基材进行适配，可有效解决在基底上附着的问题，保证后续工序的顺利进行。附图说明图1-2为实施例1的喷涂透明导电油墨应用于不规则装饰品呈现出来的3D立体发光效果。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。一种喷涂透明导电油墨，其是由以重量份计的下列组分制备而成：作为进一步地实施方式，纳米银线分散液中纳米银线的规格如下：直径为10-50nm，长度为1-50μm，长径比为200-1200。纳米银线充当的是导电填料的作用，通过纳米银线搭接而成的导电网络，赋予喷涂墨层优异的导电性。作为进一步地实施方式，纳米银线以纳米银线分散液的形式添加至导电油墨的组分中，所述纳米银线的浓度为0.1-20mg/mL。作为进一步地实施方式，聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)分散液(PEDOT/PSS)的固含量为0.8-1.3％，溶剂为去离子水，电导率为50-1000S/cm。聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)分散液的作用是赋予油墨良好成膜性，同时还提高了油墨的导电性。二甲基亚砜的作用是增加聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)的导电性能。作为进一步地实施方式，pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇、氨水、1,3-丙二胺和辛胺中的一种或两种以上；pH调节剂作用是增加聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)分散液的溶解性以及增加粘合剂在油墨中的溶解性。作为进一步地实施方式，粘合剂为水分散型丙烯酸乳液、碱溶性丙烯酸乳液、水分散型聚氨酯乳液、非离子聚氨酯树脂、水溶性酚醛树脂、甲基纤维素、羟乙基纤维素、高取代羟丙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的一种或两种以上；粘合剂可以赋予油墨干燥固化时与偶联剂的交联性，提高纳米银线在油墨中的稳定性。作为进一步地实施方式，表面活性剂为氟碳表面活性剂、炔二醇非离子表面活性剂及其改性化合物(二甲基辛炔二醇、四甲基癸炔二醇等)、辛基苯基聚氧乙烯醚的一种或两种以上。表面活性剂用于调节油墨静态表面张力和动态表面张力，起到湿润、流平作用。作为进一步地实施方式，防收缩剂为聚醚多元醇、有机基改性聚硅氧烷、非离子型聚酰胺腊-氧化聚乙烯缩合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷涂透明导电油墨，其特征在于，其是由以重量份计的下列组分制备而成：

【技术特征摘要】
1.一种喷涂透明导电油墨，其特征在于，其是由以重量份计的下列组分制备而成：2.如权利要求1所述的喷涂透明导电油墨，其特征在于，所述纳米银线的规格如下：直径为10-50nm，长度为1-50μm，长径比为200-1200。3.如权利要求2所述的喷涂透明导电油墨，其特征在于，所述纳米银线以纳米银线分散液的形式添加至导电油墨的组分中，所述纳米银线的浓度为0.1-20mg/mL。4.如权利要求1所述的喷涂透明导电油墨，其特征在于，所述聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)分散液的固含量为0.8-1.3％，溶剂为去离子水，电导率为50-1000S/cm。5.如权利要求1所述的喷涂透明导电油墨，其特征在于，所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇、氨水、1,3-丙二胺和辛胺中的一种或两种以上。6.如权利要求1所述的喷涂透明导电油墨，其特征在于，所述粘合剂为水分散型丙烯酸乳液、碱溶性丙烯酸乳液、水分散型聚氨酯乳液、非离子聚氨酯树脂、水溶性酚醛树脂、甲基纤维素、羟乙基纤维素、高取代羟丙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的一种或两种以上。7.如权利要求1所述的喷涂透...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁轶，周海涛，雷震，
申请(专利权)人：珠海纳金科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44