本發(fā)明涉及一種水性導(dǎo)電油墨及其制備方法，適用于多種新型電子設(shè)備，屬于印刷及電子
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：目前，微電子技術(shù)正向各個(gè)領(lǐng)域滲透，導(dǎo)電繪制技術(shù)作為一種高新技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。例如薄膜開關(guān)電路版可以將導(dǎo)電油墨繪制在pet薄膜上，然后將印好的薄膜與裝潢藝術(shù)面板等組合而成；具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、外形美觀、耐環(huán)境性優(yōu)良、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于電子玩具、教具，測(cè)量裝置和醫(yī)療儀器等。油墨繪制電路板工藝簡(jiǎn)單，效率高，而且還節(jié)約金屬銅，是降低微電子產(chǎn)品成本的一條有效途徑，其他還有用在接觸式傳感面板，繪制扁平精細(xì)電纜，低成本太陽能電池，液晶顯示器用電流以及紅外線探測(cè)敏感元件等，在微電子領(lǐng)域的應(yīng)用是多種多樣的。上述產(chǎn)品的傳統(tǒng)制作方法是用導(dǎo)電炭漿或銀漿，僅有黑色或白色兩種單調(diào)通導(dǎo)，采用網(wǎng)版繪制的方式；由于網(wǎng)版繪制方式產(chǎn)量低、成本高，也不能大批量生產(chǎn)。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，市場(chǎng)需要多彩的導(dǎo)電油墨，且水性導(dǎo)電油墨可以采用各種繪制的方式，能大大提高生產(chǎn)效率，將會(huì)受到人們的普遍重視，由于其高導(dǎo)電性與低導(dǎo)電率可被靈活應(yīng)用，提高了設(shè)計(jì)的靈活性，適用于多種新型電子設(shè)備。從rfid標(biāo)簽到“智能衣”，獨(dú)特的化學(xué)系統(tǒng)維持了外界應(yīng)力下的低導(dǎo)電率，寬泛的固化條件以及高靈活性支援了許多低成本基座的應(yīng)用；可繪制的電子材料電子教具。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供了一種水性導(dǎo)電油墨，該油墨克服了傳統(tǒng)的油墨不導(dǎo)電性的缺陷，其具有導(dǎo)電性能穩(wěn)定、耐彎曲性好、附著力強(qiáng)的特點(diǎn)；可以用作水性電路板的繪制；且由于其高導(dǎo)電性與低導(dǎo)電阻可被靈活應(yīng)用，提高了設(shè)計(jì)的靈活性。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術(shù)方案為：一種水性導(dǎo)電油墨，該水性導(dǎo)電油墨的原料由以下組分組成，各組分以及各組分所占的質(zhì)量百分比為：去離子水30～38％、水性丙烯酸樹脂15～20％、丙二醇甲醚6～10％、碳納米管10～16％、導(dǎo)電碳黑5～9％、乙醇20～30％、十八烷基甲苯磺酸鈉1～3％、三乙醇胺2～5％、分散劑0.5～1.5％、蠟粉0.5～1％。本發(fā)明所提供的水性導(dǎo)電油墨按照相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，該水性導(dǎo)電油墨的粘度(涂-4杯)＞50秒，細(xì)度為8～15μm，硬度≥2h，附著牢度≥95％，干燥時(shí)間≤5min，單位體積導(dǎo)電率≤1×10－2ω.cm。本發(fā)明還提供了上述水性導(dǎo)電油墨的制備方法，包括以下步驟：(1)、按上述百分比稱取各原料，先將去離子水、十八烷基甲苯磺酸鈉、碳納米管投入攪拌器中，攪拌30～60分鐘；(2)、然后再將水性丙烯酸樹脂、丙二醇甲醚、導(dǎo)電碳黑、乙醇、三乙醇胺、分散劑和蠟粉投入攪拌器中，攪拌30～60分鐘，然后將所得產(chǎn)物用砂磨機(jī)研磨5～10遍，即制得所述水性導(dǎo)電油墨。本申請(qǐng)是將活性劑修飾碳納米管來作油墨的導(dǎo)電料，再加入合適的水性樹脂后使油墨具有高導(dǎo)電性，能與導(dǎo)電碳黑相匹配而成為油墨中的導(dǎo)電材料；最后與乙醇及相關(guān)助劑經(jīng)復(fù)合研磨加工而成。連接料是導(dǎo)電油墨中的成膜物質(zhì)，一般導(dǎo)電油墨中的連接料并不一定要求是導(dǎo)電性的聚合物，但水性導(dǎo)電油墨的連接料必須要有導(dǎo)電性能。本申請(qǐng)中作為連接料的樹脂在水性導(dǎo)電油墨中既起到導(dǎo)電材料的密封作用，又起到導(dǎo)電粒子連結(jié)成膜的作用，所以需要采用有導(dǎo)電變化小，穩(wěn)定性高的且可以導(dǎo)電的高分子聚合物作為連接料，還要使導(dǎo)電粒子在連接料中分散性好、移動(dòng)性小、導(dǎo)電誤差小，能夠賦于油墨膜的物理和化學(xué)穩(wěn)定性。連接料在繪制圖形前使導(dǎo)電材料構(gòu)成一定粘度的印料，以完成繪制方式的圖形轉(zhuǎn)移，繪制后經(jīng)過固化過程，使導(dǎo)電材料的微粒與微粒之間，微粒與基材之間形成穩(wěn)定的結(jié)合。本申請(qǐng)中導(dǎo)電材料就是導(dǎo)電粒子，它要求導(dǎo)電性好、穩(wěn)定性高、固化溫度低、材料來源廣泛，常用的有金粉、銀粉、銅粉、鎳粉、鋁粉、碳黑、石墨及其他復(fù)合粉末。本申請(qǐng)中選擇合適的碳納米管作表面處理后使之具有高導(dǎo)電性，能與各色導(dǎo)電碳黑相匹配而成為油墨中的導(dǎo)電材料，這樣雖然導(dǎo)電性沒有銀粉高，但價(jià)格便宜，也能滿足防靜電要求，如用量得當(dāng)，對(duì)油墨的物理性能影響不大。本申請(qǐng)中的原料組分中還有20～30％的乙醇，乙醇在導(dǎo)電油墨中的主要作用是(1)溶解樹脂，使導(dǎo)電微粒(即材料)在聚合物中充分的分散，給予墨性；(2)調(diào)節(jié)粘度，給與繪制適應(yīng)性；(3)調(diào)節(jié)油墨的干燥速度。水性導(dǎo)電油墨中的乙醇特別要求能與樹脂、導(dǎo)電材料完全相匹配，以保證水性導(dǎo)電油墨的繪制性能。本申請(qǐng)的組分中所采用的乙醇完全滿足以上要求，使之能在凹版上具有良好的繪制適性，生產(chǎn)效率比網(wǎng)版繪制方式大為提高。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中所提供的水性導(dǎo)電油墨具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明所提供的水性導(dǎo)電油墨導(dǎo)電率可調(diào)、導(dǎo)電性能穩(wěn)定、耐彎曲性好、附著力強(qiáng)，可以用作水性電路板的繪制，克服了傳統(tǒng)的導(dǎo)電油墨只是單調(diào)通導(dǎo)的缺陷。2、由于其高導(dǎo)電性與低導(dǎo)電率可被靈活應(yīng)用，提高了設(shè)計(jì)的靈活性，適用于多種新型電子設(shè)備；從rfid標(biāo)簽到“智能衣”，其獨(dú)特的化學(xué)系統(tǒng)維持了外界應(yīng)力下的低導(dǎo)電率，寬泛的固化條件以及高靈活性支援了許多低成本基座的應(yīng)用。3、通導(dǎo)多異的導(dǎo)電油墨彌補(bǔ)了材料在抗靜電涂料和電磁屏蔽涂料等包裝應(yīng)用上的空白，能夠使用凹版繪制的方式，滿足了市場(chǎng)日益提高的需要。4、由于水性導(dǎo)電油墨的可繪制性以及濕潤特性，因此該油墨能夠可使用標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行低成本的快速加工。5、本申請(qǐng)中的油墨原料來源廣，生產(chǎn)成本低。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)具體的說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于以下實(shí)施例。實(shí)施例1本實(shí)施例中的水性導(dǎo)電油墨采用以下方法制得：(1)、按去離子水31％、水性丙烯酸樹脂16％、丙二醇甲醚8％、碳納米管12％、導(dǎo)電碳黑7％、乙醇20％、十八烷基甲苯磺酸鈉2％、三乙醇胺3％、分散劑0.5％、蠟粉0.5％的質(zhì)量百分比稱取各原料，先將去離子水、十八烷基甲苯磺酸鈉、碳納米管投入攪拌器中，攪拌45分鐘；(2)、然后再將水性丙烯酸樹脂、丙二醇甲醚、導(dǎo)電碳黑、乙醇、三乙醇胺、分散劑和蠟粉投入攪拌器中，攪拌50分鐘，然后將所得產(chǎn)物用砂磨機(jī)研8遍，即制得所述水性導(dǎo)電油墨。本實(shí)施例所制得的水性導(dǎo)電油墨各項(xiàng)性能檢測(cè)結(jié)果如下：項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)粘度(涂-4杯)＞50秒gb/t1723-1993細(xì)度8～15μmgb/t1724-1989硬度≥2hgb/t6739-1996附著牢度≥95％gb/t13217.7-1991干燥時(shí)間≤5min體積導(dǎo)電(ω.cm)≤1×10-2(墨膜厚6μm)實(shí)施例2本實(shí)施例中的水性導(dǎo)電油墨采用以下方法制得：(1)、按去離子水30％、水性丙烯酸樹脂15％、丙二醇甲醚6％、碳納米管10％、導(dǎo)電碳黑5％、乙醇30％、十八烷基甲苯磺酸鈉1％、三乙醇胺2％、分散劑0.5％、蠟粉0.5％的質(zhì)量百分比稱取各原料，先將去離子水、十八烷基甲苯磺酸鈉、碳納米管投入攪拌器中，攪拌60分鐘；(2)、然后再將水性丙烯酸樹脂、丙二醇甲醚、導(dǎo)電碳黑、乙醇、三乙醇胺、分散劑和蠟粉投入攪拌器中，攪拌40分鐘，然后將所得產(chǎn)物用砂磨機(jī)研6遍，即制得所述水性導(dǎo)電油墨。當(dāng)前第1頁12