一种镍基导电油墨及导电涂层材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种镍基导电油墨及导电涂层材料的制备方法，属于涂料技术领域，使用成膜树脂5～20份；镍粉30～70份；碳材料1～5份；第一分散剂油酰肌氨酸0.01～0.5份；第二分散剂聚丙烯酸铵盐0.01～0.5份；添加剂0.1～1份；溶剂30～50份；其中，镍粉粒径为1～5微米；所述添加剂为润湿剂、流平剂的任意一种或多种。本发明专利技术采用油酰肌氨酸对镍粉进行前处理，能在后续加入树脂、溶剂时有效进行分散，防止沉降、聚集；对不同生产方式的镍粉都有良好效果。导电油墨粘度调节范围广，涂布形式多样。较传统镍基导电油墨有较低的电阻率，较好的涂膜强度。较好的涂膜强度。较好的涂膜强度。

【技术实现步骤摘要】
一种镍基导电油墨及导电涂层材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料
，尤其涉及一种镍基导电油墨及导电涂层材料的制备方法。

技术介绍

[0002]随着现代科学技术的飞速发展，导电油墨作为一种新型的特殊功能涂料，主要应用于电子、集成电路封装、电磁波屏蔽、输变电设备、石油化工、航空航天等领域。导电涂层通常用于去除基材中的静电荷，传导电流，同时在基材表面形成一层保护层，有效阻隔腐蚀性介质对基材的损伤。
[0003]导电油墨按导电机理可分为填充型导电油墨和本征导电油墨两大类。填充型导电油墨是在非导电塑料中加入导电填料制成的涂料。导电相金属在导电油墨中分散性能优劣直接影响着导电油墨的导电性能，金属的分散性与稳定性越高导电油墨的性能更优越。随着贵金属价格的不断攀升，使用贱金属取代贵金属是大势所趋，其中金属镍成本低廉，电子迁移速率小，工艺稳定，耐蚀和耐热性能好，电阻率较低，阻抗频率特性好，被广泛应用于导电浆料、高效催化剂、特种涂料、吸波材料、生物医药领域和磁疗保健领域等。现有的镍浆导电油墨在制备时一般是将基体树脂材料与镍粉等导电粉末共混进行制备，但是由于镍粉特有的性质，存在比重大，容易在体系中沉降、粒子容易团聚、不易分散的缺陷。现有的镍粉在基体树脂中分散困难，需要形成良好的导电通路就需要添加较多的导电填料、基体树脂含量比例必然下降，导致导电材料对基材的附着力不足，容易出现刮痕，涂膜掉漆等现象。基体树脂含量的提高虽然能使涂膜致密，提高耐蚀性，但制得的导电油墨的导电性能也随之下降。而常见的导电油墨，虽然具有优良的导电性能，以及涂布的涂层厚度薄等特点，但涂层附着力不高，耐磨性能不好，随着使用时间的增长，涂层对基材的保护和传导电流、电磁屏蔽的性能会大打折扣。
[0004]CN110591462A和CN112646489A提出的导电油墨制备方法，表面电阻率能达到0.5
×
102～1
×
103Ω，且能在塑料基体的表面产生良好的附着性。但其缺点在于表面电阻率不能在对电阻要求高的器件上应用，例如机场导航，雷达等电磁波屏蔽要求高的领域，且制备工艺复杂，需外加磁场且对装置要求高，此外单单采用成膜树脂加石墨烯、短切纳米纤维的制备的导电油墨工艺简单，但石墨烯添加量较高，价格昂贵，市场上规模应用较困难。
[0005]在这种现状下，开发一种高耐磨，导电性更好的导电油墨以满足市场之需求，成为急需解决的问题。

技术实现思路

[0006]根据上述提出的导电油墨现有工艺对镍粉处理不好以及导电涂层耐磨不好等技术问题，而提供一种镍基导电油墨及其导电涂层材料，本专利技术主要改善了涂层的耐磨性，镍粉在涂料中分散困难、容易沉降团聚的问题。使其使得制备工业简单、浆料分散性更好，应用领域更加宽广。
[0007]本申请提供了一种导电油墨，其具有较好的耐磨性和导电性能。
[0008]本申请的实施例是这样实现的：
[0009]成膜树脂5～20份；
[0010]镍粉30～70份；
[0011]碳材料1～5份
[0012]第一分散剂0.01～0.5份；
[0013]第二分散剂0.01～0.5份
[0014]添加剂0.1～1份
[0015]溶剂30～50份
[0016]其中，镍粉粒径为1～5微米；
[0017]所述添加剂为润湿剂、流平剂的任意一种或多种。
[0018]成膜树脂:聚酚氧树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂。
[0019]碳材料:导电炭黑、碳纳米管和石墨烯的任意一种或多种。
[0020]一种镍基导电油墨及其导电涂层材料的耐磨性能比对比材料提高耐钢丝绒、甲苯、酒精等摩擦能力提高0.5
‑
10倍。
[0021]一种镍基导电油墨及其导电涂层材料，所述溶剂包括但不限于酮类溶剂、酯类、醚类、醇类溶剂的任意一种或多种。
[0022]可选地，所述溶剂包括但不限于酮类溶剂、酯类、醚类、醇类溶剂的混合物；可选地，所述酮类溶剂包括但不限于丙酮、丁酮、环己酮中的任意一种或多种；可选地，所述酯类溶剂但不限于包括乙酸乙酯、二价酸酯、二乙二醇乙醚醋酸酯中的任意一种或多种。
[0023]所述成膜树脂包括环氧树脂酚氧树脂、聚氨酯树脂、双酚A基环氧聚合物、有机硅树脂及其混合物。
[0024]本专利技术申请中，可选上述任意一种或多种组合成膜树脂，对导电油墨的包裹性好，涂膜稳定，致密性好为优选成膜树脂。
[0025]优选地，本专利技术成膜树脂可选聚酚氧树脂、聚氨酯树脂，具有较高的强度，刚性和韧性。
[0026]在本申请中，选择使用聚酚氧树脂可以在常温或加热条件下形成致密的三维网状结构，得到的涂料的力学性能好、底材的附着力、耐介质性能有很大的提升
[0027]本专利技术所述高耐磨电磁屏蔽涂层材料，所述高耐磨导电涂层材料的耐磨性能比对比材料提高耐钢丝绒、甲苯、酒精等摩擦能力提高0.5
‑
10倍。
[0028]所述第一分散剂为油酰肌氨酸。
[0029]所述第二分散剂为聚丙烯酸铵盐。
[0030]所述碳材料包括但不限于导电炭黑、碳纳米管和石墨烯的任意一种或多种。
[0031]本专利技术还提供了一种上述的镍基导电油墨及其导电涂层材料的制备方法，包括如下步骤，
[0032]S1、将镍粉、第一分散剂按比例放入到行星真空搅拌机中，设置转速30～60转/分，搅拌时间30～60min；
[0033]S2、将行星真空搅拌机进行抽真空处理，气压
‑
0.4～
‑
0.8MPa；
[0034]S3、继续在转速600～800转/分的条件下搅拌1～10min；
[0035]S4、打开行星真空搅拌机将成膜树脂、溶剂、第二分散剂、添加剂按比例倒入到行星真空搅拌机内，设置转速5～15转/分，搅拌时间1～5min；
[0036]S5、将碳材料倒入到行星真空搅拌机内转速升至30～60转/分，搅拌时间10～30min；
[0037]S8、将搅拌后的浆料半成品转移到三辊分散机进行分散，辊间距为5～20微米，轧2～5回合，得到镍基导电油墨。
[0038]S9、将镍基导电油墨涂附在铜箔上，干燥得到导电涂层材料。
[0039]较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0040]1、本专利技术采用油酰肌氨酸对镍粉进行前处理，能在后续加入树脂、溶剂时有效进行分散，防止沉降、聚集；对不同生产方式的镍粉都有良好效果。
[0041]2、本专利技术的导电油墨粘度调节范围广，涂布形式多样。
[0042]3、本专利技术的导电油墨较传统镍基导电油墨有较低的电阻率，较好的涂膜强度。
附图说明
[0043]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镍基导电油墨，其特征在于，包括以下重量份的原料：成膜树脂5～20份；镍粉30～70份；碳材料1～5份；第一分散剂油酰肌氨酸0.01～0.5份；第二分散剂聚丙烯酸铵盐0.01～0.5份；添加剂0.1～1份；溶剂30～50份；其中，镍粉粒径为1～5微米；所述添加剂为润湿剂、流平剂的任意一种或多种。2.根据权利要求1所述的镍基导电油墨，其特征在于，所述溶剂选自、酯类溶剂、醚类溶剂、醇类溶剂任意一种或多种的混合物。3.根据权利要求1所述的镍基导电油墨，其特征在于，所述成膜树脂选自聚氨酯树脂、环氧树脂任何之一。4.根据权利要求1所述的镍基导电油墨，其特征在于，所述碳材料选自导电炭黑、超导炭黑的任意一种或多种。5.根据权利要求1所述的镍基导电油墨，其特征在于，所述碳材料为纳米导电炭黑、超导炭黑任何之一。6.根据权利要求1所述的镍基导电油墨，其特征在于，包括以下重量份的原料：成膜树脂9份TPU；镍粉50份；SP导电炭黑2份；第一分散剂油酰肌氨酸0.5份；第二分散剂聚丙烯酸铵盐0.02...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔浩，潘映豪，
申请(专利权)人：上海席亚高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：