CN101735561A - 发热器用电致热有机功率电阻浆料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发热器用电致热有机功率电阻浆料。该浆料主要配方配比按重量百分比为：树脂I 28％-60％，含硼元素的阻燃耐温高分子聚5％-13％，潜伏性固化剂3％-6％，潜伏性固化促进剂1％-2％，树脂II 0-30％，纳米碳系导电填料含10％-15％，温度系数调整助剂4％-5％，超细贱金属合金粉导电填料0-5％，硅系远红外辐射材料0-3％，超细云母粉0-4％，除上述主要配方外，还含有少量功能辅助相。本发明解决了普通浆料难以实现薄型化、轻型化或特型化的问题，本发明具有低温固化、高温使用的特性，并可直接印刷或喷涂，满足了电热器趋向小型化、薄型化、轻型化及(形状、用途)特形化的技术发展要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种发热器用的有机电致热材料，具体涉及一种发热器用电致热有机功率电阻浆料。
背景技术
普通发热器的发热方式迄今仍采用传统的镍/铬合金电阻丝或膜作为发热材料。随着国内外对发热器性能、结构、安全、环保等要求的提高，对板式发热器需求的不断增加，特别是高新技术领域，对发热器薄型化、特型化性能提出了更高的要求。传统的以镍/铬合金电阻丝或膜作为发热模式及发热材料已经无法满足技术发展的要求。
目前已商品化的电阻丝发热器，一般是将电阻丝制成螺旋状或条状，按额定的功率要求，缠绕或贴附在刚性绝缘板上构成发热板，两边再覆盖绝缘板进行绝缘保护。其电阻丝是将镍/铬按一定比例冶炼成合金，再经强力挤拉成丝，按要求制成螺旋状或其它形状。刚性绝缘板一般为云母板。该电阻丝发热器主要存在如下缺点：
(1)受电阻丝形状的限制，发热器难以实现小型化、薄型化。
(2)电阻丝制作工艺复杂，生产周期长，生产成本高，也因此限制了生产的规模化、自动化。
(3)发热板制作工艺复杂，使得电路设计的自由度小，自动化程度低。
目前已商品化的金属电阻膜发热器，其电阻膜多是进口的，制作工艺是将镍/铬合金冷轧成带，再在压延机上压延成膜。电阻膜发热器的制作工艺一般是将电阻膜用粘结剂复合在云母板基板上，再通过蚀刻工艺制成导电线路，构成发热板。该电阻膜发热器主要存在如下缺点：
(1)电阻莫的制作工艺条件要求极高，且制作工艺复杂。
(2)电阻膜的均一性不易控制，而电阻膜的厚度及均一性对功率影响极大，因此导致成品率低。
(3)电阻膜与基板的热膨胀系数不一致，电阻膜易分离，产生膜层剥离，极易造成短路和断路。
(4)且用蚀刻的方法制备电路污染大，不利于环保。
(5)发热器的线路设计是串联式结构，线路设计的局限性大，故障率高。
(6)发热板的制作工艺复杂，成本高。
上述发热器还存在下列共同缺点：
(1)发热器难以实现薄型化、轻型化或特型化。
(2)电阻丝或电阻膜表层易氧化、剥离，导致产品使用寿命缩短。
(3)发热器热效率低，且功率不易控制。
(4)电阻丝或电阻膜受热易松弛、短路或断路，导致使用不安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发热器用电致热有机功率电阻浆料，其解决了现有技术难以实现薄型化、轻型化或特型化的技术问题。
本发明的技术解决方案如下：
一种发热器用电致热有机功率电阻浆料，它的配方按重量百分比计含有：
树脂I 28-60
含硼元素的阻燃耐温高分子聚合物 5-13
潜伏性固化剂 3-6
潜伏性固化促进剂 1-2
树脂II 0-30
纳米碳系导电填料 10-15
温度系数调整助剂 4-5
超细贱金属合金粉导电填料 0-5
硅系远红外辐射材料 0-3
超细云母粉 0-4
液体消泡剂 0.5-1
液体流平剂 0.5-1
液体防沉剂 0.5-1
固体触变剂 0.5-1
硬脂酸盐热稳定剂 0.5-1
侵润分散剂 0-0.5
高沸点溶剂 3-5
金属氧化物颜料 0-2。
本发明上述较适宜的主要配方的重量百分比(WT/％)如下：
树脂I 30-60
含硼元素的阻燃耐温高分子聚合物 5-10
潜伏性固化剂 3-6
潜伏性固化促进剂 1-1.5
树脂II 0-20
纳米碳系导电填料 11-15
温度系数调整助剂 4-5
超细贱金属合金粉导电填料 0-5
硅系远红外辐射材料 0-3
超细云母粉 2-4
液体消泡剂 0.5-1
液体流平剂 0.5-1
液体防沉剂 0.5-1
固体触变剂 0.5-1
硬脂酸盐热稳定剂 0.5-1
侵润分散剂 0-0.5
高沸点溶剂 3-5
金属氧化物颜料 0-2。
本发明上述较佳的主要配方的重量百分比(WT/％)之方案一如下：
树脂I 40-50
含硼元素的阻燃耐温高分子聚合物 7-10
潜伏性固化剂 5-6
潜伏性固化促进剂 1
树脂II 10-13
纳米碳系导电填料 11-13
温度系数调整助剂 4-5
超细贱金属合金粉导电填料 3-5
硅系远红外辐射材料 2-3
超细云母粉 3-4
液体消泡剂 0.5-1
液体流平剂 0.5-1
液体防沉剂 0.5-1
固体触变剂 0.5-1
硬脂酸盐热稳定剂 1
侵润分散剂 0.5
高沸点溶剂 3-4
金属氧化物颜料 1-2。
本发明上述较佳的主要配方的重量百分比(WT/％)之另一方案如下：
树脂I 40-50
含硼元素的阻燃耐温高分子聚合物 5-7
潜伏性固化剂 3-5
潜伏性固化促进剂 1
树脂II 0-10
纳米碳系导电填料 13-15
温度系数调整助剂 4-5
超细贱金属合金粉导电填料 0-3
硅系远红外辐射材料 0-2
超细云母粉 2-3
液体消泡剂 0.5-1
液体流平剂 0.5-1
液体防沉剂 0.5-1
固体触变剂 0.5-1
硬脂酸盐热稳定剂 0.5
侵润分散剂 0
高沸点溶剂 4-5
金属氧化物颜料 0-1。
上述树脂I以采用多官能度环氧改性高分子聚合物为佳，也可采用多官能缩水甘油醚型环氧树脂；含硼元素的阻燃耐温高分子聚合物以采用硼酚醛树脂THC-400与FB阻燃剂的混合物或硼酚醛树脂THC-800与FB阻燃剂的混合物为佳，硼酚醛树脂THC-400与FB阻燃剂混合物的混合比例以及硼酚醛树脂THC-800与FB阻燃剂混合物的混合比例均可根据实际应用需要选取；含硼元素的阻燃耐温高分子聚合物也可采用氮系有机阻燃剂；潜伏性固化剂以采用胺类有机化合物与纳米级无机粉体的混合物为佳，胺类有机化合物与纳米级无机粉体的混合比例可根据实际应用需要选取；潜伏性固化剂也可采用三氟化硼-胺络合物、有机酸酰肼、硼胺594或2.4甲基苯胺；潜伏性固化促进剂以采用聚脲有机化合物为佳，也可采用叔胺、叔胺盐或苄基二甲胺壬基酚；纳米碳系导电填料以采用纳米级导电炭黑、超导炭黑为佳，也可采用导电石墨或碳纤维粉末；温度系数调整助剂以采用聚苯醚树脂与锡粉的混合物为宜，其混合比例可根据实际应用需要选取；超细云母粉及超细贱金属合金粉导电填料的细度以采用3000目为佳。
上述树脂II可采用硅系高分子聚合物或改性有机硅树脂；超细贱金属合金粉导电填料以采用镍/铬合金为佳，也可采用镍粉、不锈钢粉、二氧化锡粉之任一种或其任二至三种以任意比例混合的混合物。
上述液体消泡剂是采用不含有机硅的破泡聚合物溶液BYK-055或环氧硅油；液体流平剂以采用丙烯酸酯溶液为佳，也可采用有机硅树脂类、PLA-1、BLP-402、GA-1或BYK-VP-3609；液体防沉剂是采用液体的BYK-410；固体触变剂以采用有机膨润土为佳，也可采用气相二氧化硅或触变性醇酸树脂；硬脂酸盐热稳定剂以采用硬脂酸钡为佳，也可采用硬脂酸锌或硬脂酸钙。
上述多官能度环氧改性高分子聚合物具体可采用邻甲酚甲醛环氧树脂；多官能缩水甘油醚型环氧树脂具体可采用二苯甲酮型环氧、四苯乙烯四缩水甘油醚、萘环酚醛型环氧、三酚基甲烷三缩水甘油醚改性环氧树脂或四酚基乙烷四缩水甘油醚型环氧树脂；氮系有机阻燃剂具体可采用由己二胺或碳酸胍或膦酸胍；胺类有机化合物与纳米级无机粉体混合物具体可采用二氰二胺及其改性的双胍化合物苯基双胍以任意混合比例组成的混合物；三氟化硼-胺络合物具体可采用三氟化硼-苄胺络合物或三氟化硼-单乙胺；聚脲有机化合物具体可采用有机脲或苯基脲；叔胺盐具体可采用2.4.6-三(二甲基氨基甲盐)苯酚；硅系高分子聚合物具体可采用三维交联的多官能度高分子量甲基有机硅树脂或甲基/苯基有机硅树脂；改性有机硅树脂可采用环氧改性的有机硅树脂、醇酸树脂改性的有机硅树脂或聚氨酯改性的有机硅树脂；丙烯酸酯溶液具体可采用BYK-354，有机硅树脂类具体可采用聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷或有机基改性聚甲基硅氧烷；高沸点溶剂以采用沸点在150℃以上的醇、酮、脂或醚类溶剂为佳；金属氧化物颜料可采用塑料黑或氧化铁。
上述侵润分散剂以采用脂肪酸二乙醇胺(PD-85)为佳，也可采用卵磷脂、低分子量的碱性聚酰胺(BYK-130)、高分子不饱和聚羧酸、高分子聚羧酸的盐或BYK-163分散剂，还可采用高分子聚羧酸的盐与BYK-163分散剂以任意比例混合组成的混合物，其混合比例根据实际应用需要选取；高沸点溶剂具体可采用松油醇、石油醚、丁基卡必醇、二乙二醇二乙脂等之任一种或至少二种以任意比例的混合物。
一种采用上述配方的发热器用电致热有机功率电阻浆料，用于印刷或喷涂的浆料。
本发明具有如下优点：
(1)本发明将电路直接印刷在基板上，可满足电热器趋向小型化、薄型化、轻型化及(形状、用途)特形化的技术发展要求。
(2)本发明以有机材料作为发热材料，使产品具有低温固化、高温使用的特性，具体可在250～300℃条件下完全固化成型，亦可在远红外履带隧道炉中525℃下烧结成型。
(3)本发明可印刷、可喷涂，电路设计自由度大和可控的功率变化系数宽泛，印刷性及浸润性良好，与基材的附着力强。
(4)本发明的材料复配使体系具有较好的分散性及共溶性，不仅实现了阻燃、耐热、抗老化、热辐射、环保等复合功能，而且提高了体系的稳定性。
(5)热辐射效能优良，发热量大，耐温性能好，节能效果显著。
(6)导电功能相的材料复配解决了功率衰减问题，提供了稳定的电性能。
(7)发热材料变化率与基材热膨胀系数匹配一致，不会出现电路松弛、短路或断路，使用安全，使用寿命长。
(8)本发明的材料复配使得产品及其生产成本均较低，易于实现规模化批量生产。
具体实施方式
本发明提供了一种尤适于板式发热器用的电致热耐高温有机电阻浆料，其主要由有机粘结相、功能相、功能助剂辅助相以及其它功能相几部分组成。配方机理说明如下：
有机粘结相是体系配方的主体，主要为树脂I、硼元素的阻燃耐温高分子聚合物及树脂II的共混物。主要为浆料体系提供与承印基材优异的附着力，以及与承印基材优异的几何变形一致性；为固化膜提供稳定的几何结构和表面硬度，使固化膜具有优良的耐温性能、及良好的阻燃、抗热氧老化性能；为印刷工艺提供合适的粘度、流平性能、触变性能和丝网印适性；为导电功能相实现功能性提供必要的保证条件；为粉体材料在浆料体系中的良好分散提供媒介作用。
功能相是体系配方的重要组成部分，主要为纳米碳素复合材料、超细贱金属合金粉体材料及硅系远红外辐射材料的复合物。主要为浆料体系提供必要的导电功能、稳定的电性能、良好的远红外热辐射功能以及良好的尺寸稳定性能。
功能助剂辅助相是体系配方的辅助部分，主要为浆料体系提供与承印基材之间牢固连接的桥梁作用，为浆料体系提供稳定的储存性能、良好的印刷性能以及良好的加工工艺性能，调整浆料体系的物性指标。
其它功能相是体系配方的辅助部分，主要为浆料体系提供适度的使用粘度及其需要的色度，赋予浆料良好的润湿性能。
本发明主要配方的重量百分比(WT/％)如下：
树脂I 28-60
含硼元素的阻燃耐温高分子聚合物 5-13
潜伏性固化剂 3-6
潜伏性固化促进剂 1-2
树脂II 0-30
纳米碳系导电填料 10-15
温度系数调整助剂 4-5
超细贱金属合金粉导电填料 0-5
硅系远红外辐射材料 0-3
超细云母粉 0-4
液体消泡剂 0.5-1
液体流平剂 0.5-1
液体防沉剂 0.5-1
固体触变剂 0.5-1
硬脂酸盐热稳定剂 0.5-1
侵润分散剂 0-0.5
高沸点溶剂 3-5
金属氧化物颜料 0-2。
本发明较适宜的主要配方的重量百分比(WT/％)如下：
树脂I 30-60
含硼元素的阻燃耐温高分子聚合物 5-10
潜伏性固化剂 3-6
潜伏性固化促进剂 1-1.5
树脂II 0-20
纳米碳系导电填料 11-15
温度系数调整助剂 4-5
超细贱金属合金粉导电填料 0-5
硅系远红外辐射材料 0-3
超细云母粉 2-4
液体消泡剂 0.5-1
液体流平剂 0.5-1
液体防沉剂 0.5-1
固体触变剂 0.5-1
硬脂酸盐热稳定剂 0.5-1
侵润分散剂 0-0.5
高沸点溶剂 3-5
金属氧化物颜料 0-2。
本发明较佳的主要配方的重量百分比(WT/％)之方案一如下：
树脂I 40-50
含硼元素的阻燃耐温高分子聚合物 7-10
潜伏性固化剂 5-6
潜伏性固化促进剂 1
树脂II 10-13
纳米碳系导电填料 11-13
温度系数调整助剂 4-5
超细贱金属合金粉导电填料 3-5
硅系远红外辐射材料 2-3
超细云母粉 3-4
液体消泡剂 0.5-1
液体流平剂 0.5-1
液体防沉剂 0.5-1
固体触变剂 0.5-1
硬脂酸盐热稳定剂 1
侵润分散剂 0.5
高沸点溶剂 3-4
金属氧化物颜料 1-2。
本发明较佳的主要配方的重量百分比(WT/％)之另一方案如下：
树脂I 40-50
含硼元素的阻燃耐温高分子聚合物 5-7
潜伏性固化剂 3-5
潜伏性固化促进剂 1
树脂II 0-10
纳米碳系导电填料 13-15
温度系数调整助剂 4-5
超细贱金属合金粉导电填料 0-3
硅系远红外辐射材料 0-2
超细云母粉 2-3
液体消泡剂 0.5-1
液体流平剂 0.5-1
液体防沉剂 0.5-1
固体触变剂 0.5-1
硬脂酸盐热稳定剂 0.5
侵润分散剂 0
高沸点溶剂 4-5
金属氧化物颜料 0-1。
本发明具体实施例一至十，以重量百分比(WT/％)计具体如下：
原料 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十
树脂1 60 32 30 45 35 40 49 55 28 57
含硼元素的阻燃耐温高分子聚合物 5 6 10 13 13 12 8 5 13 7
潜伏性固化剂 3 2 4 5 6 3 2 2 6 2
潜伏性固化促进剂 1 2 1 2 2 1 1 1 2 1.5
树脂II 5 16 30 0 0 12 20 10 21 8
纳米碳系导电填料 10 14 10 12 15 13 10 10 11 11
温度系数调整助剂 4 5 4 4 5 5 4 4 5 4
超细贱金属合金粉导电填料 3 5 1 2 5 3 0 1 2 0
硅系远红外辐射材料 0 3 3 2 3 3 0 1 0 0
超细云母粉 3 3 0 4 4 2 0 1 2 1
液体消泡剂 0.5 1 0.5 1 1 0.5 0.5 1 0.5 0.5
液体流平剂 0.5 1 0.5 1 1 0.5 0.5 1 0.5 0.5
液体防沉剂 0.5 1 0.5 1 1 0.5 1 0.5 1 0.5
固体触变剂 0.5 1 0.5 1 1 0.5 0.5 1 0.5 0.5
硬脂酸盐热稳定剂 0.5 1 0.5 0.5 1 0.5 0.5 1 0.5 0.5
侵润分散剂 0.5 0 0.5 0.5 0 0.5 0 0.5 0 0
高沸点溶剂 3 5 4 5 5 3 3 4 5 4
金属氧化物颜料 0 2 0 1 2 0 0 1 2 2
本发明主要配方材料特性及配伍的详细说明：
树脂I具体可采用多官能度环氧改性高分子聚合物或多官能缩水甘油醚型环氧树脂，多官能度环氧改性高分子聚合物或多官能缩水甘油醚型环氧树脂是有机粘结相的主体材料，由于其含有杂环且有较多的活性集团，所以固化物交联密度及玻璃化温度高，具有稳定的几何形状、优异的粘结性能及良好的耐热性能，能为浆料体系提供良好的粘结性能，保证浆料体系对承印基材有优异的附着力。其含量在配方体系中所占比例过多时影响体系的耐热性能，过少时影响体系的附着力。树脂I以采用多官能度环氧改性高分子聚合物为佳，多官能度环氧改性高分子聚合物具体可采用邻甲酚甲醛环氧树脂。树脂I以采用多官能缩水甘油醚型环氧树脂次之，多官能缩水甘油醚型环氧树脂中具体可采用二苯甲酮型环氧、四苯乙烯四缩水甘油醚、萘环酚醛型环氧、三酚基甲烷三缩水甘油醚改性环氧树脂或四酚基乙烷四缩水甘油醚型环氧树脂等。
含硼元素的阻然耐温高分子聚合物主要为浆料体系提供良好的阻燃性能。其含量在配方体系中所占比例过多时影响体系的附着力，过少时影响体系的阻燃性能。含硼元素的阻燃耐温高分子聚合物毒性低，热稳定性好，少烟雾，易分散，其是采用硼酚醛树脂THC-400与FB阻燃剂的混合物或硼酚醛树脂THC-800和FB阻燃剂的混合物。硼酚醛树脂THC-400与FB阻燃剂混合物的混合比例可根据实际应用需要选取，硼酚醛树脂THC-800与FB阻燃剂的混合比例也可根据实际应用需要选取。含硼元素的阻燃耐温高分子聚合物以采用硼酚醛树脂THC-400与FB阻燃剂的混合物或硼酚醛树脂THC-800与FB阻燃剂的混合物为佳，氮系有机阻燃剂次之，氮系有机阻燃剂具体可采用由己二胺、碳酸胍或膦酸胍等。
潜伏性固化剂，主要用于在一定的温度，压力条件下打开引发反映的锁链，释放出活性粒子或基团与浆料有机体上的活性基团发生反应，为浆料体系提供所需要的交联密度及固化度，从而使浆料物性稳定，储存期长，其固化膜具有网状结构的稳定的几何形状并实现其功能性。其含量在配方体系中所占比例过多时影响体系的储存稳定性，过少时影响体系的固化度。潜伏性固化剂可采用胺类有机化合物与纳米级无机粉体根据实际应用需要选取二者混合比例的混合物，胺类有机化合物与纳米级无机粉体的混合物具体可采用二氰二胺及其改性的双胍化合物苯基双胍的混合物。潜伏性固化剂以采用三氟化硼-胺络合物、有机酸酰肼或硼胺594或2.4甲基苯胺或有机酸酰肼次之，三氟化硼-胺络合物具体可采用三氟化硼-苄胺络合物或三氟化硼-单乙胺等。
潜伏性固化促进剂，它是潜伏性固化剂的辅助促进剂，主要用于提高固化速率，降低固化温度。其含量在配方体系中所占比例过多时影响体系的储存稳定性，过少时影响体系的固化速率。潜伏性固化促进剂以采用聚脲有机化合物为佳，也可采用叔胺、叔胺盐或苄基二甲胺壬基酚；聚脲有机化合物具体可采用有机脲或苯基脲；叔胺盐具体可采用2.4.6-三(二甲基氨基甲盐)苯酚。
树脂II具体可采用硅系高分子聚合物或改性有机硅树脂。硅系高分子聚合物或改性有机硅树脂主要为浆料体系提供良好的耐热性能。聚有机硅氧烷的官能集团与硅酸盐的无机填料表面所带的少量羟基会在浆料研磨加工过程中的高温下产生化学反应，浆料体系中的金属氧化物的存在，可以对上述反应起催化接触作用以及在主链中形成金属硅氧烷结构，硅酸盐填料的细度越高，其表面的活性愈大，特别是浆料体系过热时会发生较为激烈的热分解，聚有机硅氧烷的有机基及主链被破坏，在有机基及硅氧键断裂的地方形成活动中心而进一步和硅酸盐和氧化物相互作用，这种作用可以加强有机硅氧烷和硅酸盐等无机组分的连接，从而保证浆料体系优秀的耐热性能。其含量在配方体系中所占比例过多时影响体系的附着力，过少时影响体系的耐热性能硅系高分子聚合物具体可采用三维交联的多官能度高分子量甲基有机硅树脂或甲基/苯基有机硅树脂；改性有机硅树脂可采用环氧改性的有机硅树脂、醇酸树脂改性的有机硅树脂或聚氨酯改性的有机硅树脂等。
纳米碳系导电填料是功能相的主要成分，由纳米级的碳系材料组成，主要为浆料体系提供导电功脂性。其含量在配方体系中所占比例过多时影响体系的附着力，过少时影响体系的电性能。纳米碳系导电填料以采用纳米级导电炭黑或超导炭黑为佳，其次是导电石墨或碳纤维粉末等。
温度系数调整助剂是功能相的辅助成分，为浆料体系提供导电功能性调整。其含量在配方体系中所占比例过多或过少时都会影响体系的电性能调整作用。温度系数调整助剂以采用聚苯醚树脂与锡粉的混合物为宜，其混合比例可根据实际应用需要选取。
超细贱金属合金粉导电填料是功能相的另一主要成分，为浆料体系提供导电功能性。其含量在配方体系中所占比例过多或过少时都会影响体系的电性能。超细贱金属合金粉导电填料以采用镍/铬合金为佳，也可采用镍粉、不锈钢粉、二氧化锡粉之任一种或其任二至三种以任意比例的混合。
超细贱金属合金粉导电填料及超细云母粉的细度以至少2000目为宜，以至少3000目为佳。
功能助剂辅助相中的液体消泡剂主要是消除浆料体系中的气泡，改善浆料的物性指标。其含量在配方体系中所占的比例过多时影响体系的附着力及电性能，过少时作用不明显。液体消泡剂以采用不含有机硅的破泡聚合物溶液BYK-055或环氧硅油为宜。
功能助剂辅助相中的液体流平剂主要是改善浆料体系的印刷性能。其含量在配方体系中所占比例过多时影响体系的附着力及电性能，过少时作用不明显。液体流平剂以采用丙烯酸酯溶液为佳，也可采用有机硅树脂类、PLA-1、BLP-402、GA-1或BYK-VP-3609；丙烯酸酯溶液具体可采用BYK-354，有机硅树脂类具体可采用聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷或有机基改性聚甲基硅氧烷；功能助剂辅助相中的液体防沉剂主要是防止浆料储存过程中的沉淀和分层，改善浆料体系的储存稳定性。其含量在配方体系中所占比例过多时影响体系的附着力及电性能，过少时作用不明显。液体防沉剂以采用液体的BYK-410为宜。
功能助剂辅助相中的固体触变剂主要是改善浆料体系的印刷性能，保证印刷图形的饱满性。其含量在配方体系中所占比例过多时影响体系的附着力及电性能，过少时作用不明显。固体触变剂以采用有机膨润土为佳，其次是气相二氧化硅或触变性醇酸树脂等。
功能助剂辅助相中的硬脂酸盐热稳定剂主要是改善浆料体系在加工和使用过程中的热稳定性能。其含量在配方体系中所占比例过多时影响体系的附着力及电性能，过少时作用不明显。硬脂酸盐热稳定剂以采用硬脂酸钡为佳，其次是硬脂酸锌或硬脂酸钙等。
功能助剂辅助相中的侵润分散剂主要是改善浆料体系的加工性能及粉体材料在有机体中的分散均匀性能。其含量在配方体系中所占比例过多时影响体系的附着力及电性能稳定性，过少时作用不明显。上述侵润分散剂以采用脂肪酸二乙醇胺(PD-85)为佳，也可采用卵磷脂、低分子量的碱性聚酰胺(BYK-130)、高分子不饱和聚羧酸、高分子聚羧酸的盐或BYK-163分散剂，还可采用高分子聚羧酸的盐与BYK-163分散剂以任意比例混合组成的混合物，其混合比例根据实际应用需要选取。
其它相中的高沸点溶剂主要是调节浆料的粘度指标及改善浆料体系对印刷基材的侵润性。其含量在配方体系中所占比例过多时影响体系的稳定性能，过少时作用不明显。高沸点溶剂以采用沸点150℃以上的醇、酮、脂或醚类溶剂为佳。高沸点溶剂具体可采用松油醇、石油醚、丁基卡必醇、二乙二醇二乙脂等之任一种或至少二种以任意比例的混合物。
其它相中的金属氧化物颜料主要是着色及促进硅酸盐粉体材料与聚硅氧烷的反应。其含量在配方体系中所占比例过多时影响体系的稳定性能，过少时作用不明显。金属氧化物颜料一般采用塑料黑或氧化铁等。
本发明实施的工艺流程如下：
(i)将树脂I、含硼元素的阻燃耐温高分子聚合物、潜伏性固化剂、潜伏性固化促进剂、树脂II以及硬脂酸盐热稳定剂等有机液体材料，加入多功能反应釜，复配混合为树脂乳液。
(ii)将树脂乳液置于密闭混合机中，加入液体消泡剂、液体流平剂、液体防沉剂、固体触变剂、侵润分散剂以及高沸点溶剂和温度系数调整助剂，混合均匀。
(iii)再加入纳米碳系导电填料、超细贱金属合金粉导电填料、硅系远红外辐射材料、超细云母粉以及金属氧化物颜料等粉体材料，用粉碎分散机组进行预混合后，静置8-16小时。
(iv)最后，用篮式砂磨机和三辊研磨机辊轧至需要的细度和粘度。
按照实施例中配方2的组分比例，以千克为单位分别取各物质，采用本发明前述工艺流程，生产出的产品利用细度规、粘度仪、功率测试仪、红外测温仪、多功能数字万用表、高低温烘箱、远红外履带隧道炉、贴片式多点测温仪等设备及仪器，参照功率、电阻、附着力、热稳定性、寿命、耐温性能、功率变化率等试验方法，分别对产品的粘度、细度、方阻、附着力、热态阻值稳定性、基本使用寿命、固化膜耐温性能、发热量、通断电耐压冲击等性能进行了对比试验测试，结果如下：
Claims (10)
1.一种发热器用电致热有机功率电阻浆料，它的配方按重量百分比计含有：
树脂I 28-60
含硼元素的阻燃耐温高分子聚合物 5-13
潜伏性固化剂 3-6
潜伏性固化促进剂 1-2
树脂II 0-30
纳米碳系导电填料 10-15
温度系数调整助剂 4-5
超细贱金属合金粉导电填料 0-5
硅系远红外辐射材料 0-3
超细云母粉 0-4
液体消泡剂 0.5-1
液体流平剂 0.5-1
液体防沉剂 0.5-1
固体触变剂 0.5-1
硬脂酸盐热稳定剂 0.5-1
侵润分散剂 0-0.5
高沸点溶剂 3-5
金属氧化物颜料 0-2。
2.根据权利要求1所述的发热器用电致热有机功率电阻浆料，其特征在于：所述的配方按重量百分比计含有：
树脂I 30-60
含硼元素的阻燃耐温高分子聚合物 5-10
潜伏性固化剂 3-6
潜伏性固化促进剂 1-1.5
树脂II 0-20
纳米碳系导电填料 11-15
温度系数调整助剂 4-5
超细贱金属合金粉导电填料 0-5
硅系远红外辐射材料 0-3
超细云母粉 2-4
液体消泡剂 0.5-1
液体流平剂 0.5-1
液体防沉剂 0.5-1
固体触变剂 0.5-1
硬脂酸盐热稳定剂 0.5-1
侵润分散剂 0-0.5
高沸点溶剂 3-5
金属氧化物颜料 0-2。
3.根据权利要求1所述的发热器用电致热有机功率电阻浆料，其特征在于：所述的配方按重量百分比计含有：
树脂I 40-50
含硼元素的阻燃耐温高分子聚合物 7-10
潜伏性固化剂 5-6
潜伏性固化促进剂 1
树脂II 10-13
纳米碳系导电填料 11-13
温度系数调整助剂 4-5
超细贱金属合金粉导电填料 3-5
硅系远红外辐射材料 2-3
超细云母粉 3-4
液体消泡剂 0.5-1
液体流平剂 0.5-1
液体防沉剂 0.5-1
固体触变剂 0.5-1
硬脂酸盐热稳定剂 1
侵润分散剂 0.5
高沸点溶剂 3-4
金属氧化物颜料 1-2。
4.根据权利要求1所述的发热器用电致热有机功率电阳浆料，其特征在于：所述的配方按重量百分比计含有：
树脂I 40-50
含硼元素的阻燃耐温高分子聚合物 5-7
潜伏性固化剂 3-5
潜伏性固化促进剂 1
树脂II 0-10
纳米碳系导电填料 13-15
温度系数调整助剂 4-5
超细贱金属合金粉导电填料 0-3
硅系远红外辐射材料 0-2
超细云母粉 2-3
液体消泡剂 0.5-1
液体流平剂 0.5-1
液体防沉剂 0.5-1
固体触变剂 0.5-1
硬脂酸盐热稳定剂 0.5
侵润分散剂 0
高沸点溶剂 4-5
金属氧化物颜料 0-1。
5.根据权利要求1至4之任一种所述的发热器用电致热有机功率电阻浆料，其特征在于：所述的树脂I是多官能度环氧改性高分子聚合物或多官能缩水甘油醚型环氧树脂；所述的含硼元素的阻燃耐温高分子聚合物是硼酚醛树脂THC-400与FB阻燃剂以任意比例混合组成的混合物，或所述的含硼元素的阻燃耐温高分子聚合物是硼酚醛树脂THC-800与FB阻燃剂以任意比例混合组成的混合物，或所述的含硼元素的阻燃耐温高分子聚合物是氮系有机阻燃剂；所述的潜伏性固化剂是胺类有机化合物与纳米级无机粉体以任意比例混合组成的混合物，或所述的潜伏性固化剂是采用三氟化硼-胺络合物、有机酸酰肼、硼胺594或2.4甲基苯胺；所述的潜伏性固化促进剂是采用聚脲有机化合物、叔胺、叔胺盐或苄基二甲胺壬基酚；所述的纳米碳系导电填料是采用纳米级导电炭黑、超导炭黑、导电石墨或碳纤维粉末；所述的温度系数调整助剂是采用聚苯醚树脂与锡粉以任意比例混合组成的混合物；所述的超细云母粉及超细贱金属合金粉导电填料的细度为3000目。
6.根据权利要求5所述的发热器用电致热有机功率电阻浆料，其特征在于：所述的树脂II具体采用硅系高分子聚合物或改性有机硅树脂；所述的超细贱金属合金粉导电填料是采用镍/铬合金，或所述的超细贱金属合金粉导电填料是采用镍粉、不锈钢粉、二氧化锡粉之任一种或其任二至三种以任意比例的混合。
7.根据权利要求6所述的发热器用电致热有机功率电阻浆料，其特征在于：所述的液体消泡剂是采用不含有机硅的破泡聚合物溶液BYK-055或环氧硅油；所述的液体流平剂是采用丙烯酸酯溶液、有机硅树脂类、PLA-1、BLP-402、GA-1或BYK-VP-3609；所述的液体防沉剂是采用液体的BYK-410；所述的固体触变剂是采用有机膨润土、气相二氧化硅或触变性醇酸树脂；所述的硬脂酸盐热稳定剂是采用硬脂酸钡、硬脂酸锌或硬脂酸钙。
8.根据权利要求7所述的发热器用电致热有机功率电阻浆料，其特征在于：所述的多官能度环氧改性高分子聚合物是采用邻甲酚甲醛环氧树脂；所述的多官能缩水甘油醚型环氧树脂是采用二苯甲酮型环氧、四苯乙烯四缩水甘油醚、萘环酚醛型环氧、三酚基甲烷三缩水甘油醚改性环氧树脂或四酚基乙烷四缩水甘油醚型环氧树脂；所述的氮系有机阻燃剂是由己二胺、碳酸胍或膦酸胍；所述的胺类有机化合物与纳米级无机粉体混合物具体可采用二氰二胺及其改性的双胍化合物苯基双胍以任意混合比例组成的混合物，所述的三氟化硼-苄胺络合物是采用三氟化硼-单乙胺或三氟化硼-苄胺络合物；所述的聚脲有机化合物具体可采用有机脲或苯基脲；所述的叔胺盐具体可采用2.4.6-三(二甲基氨基甲盐)苯酚；所述的硅系高分子聚合物是采用三维交联的多官能度高分子量甲基有机硅树脂或甲基/苯基有机硅树脂；所述的改性有机硅树脂是采用环氧改性的有机硅树脂、醇酸树脂改性的有机硅树脂或聚氨酯改性的有机硅树脂；所述的丙烯酸酯溶液具体可采用BYK-354，所述的有机硅树脂类具体可采用聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷或有机基改性聚甲基硅氧烷；所述的高沸点溶剂是采用沸点150℃以上的醇、酮、脂或醚类溶剂；所述的金属氧化物颜料是采用塑料黑或氧化铁。
9.根据权利要求8所述的发热器用电致热有机功率电阻浆料，其特征在于：所述的侵润分散剂是采用脂肪酸二乙醇胺(PD-85)、卵磷脂、低分子量的碱性聚酰胺(BYK-130)、高分子不饱和聚羧酸，或所述的是采用高分子聚羧酸的盐与BYK-163分散剂以任意比例混合组成的混合物，其混合比例根据实际应用需要选取；所述的高沸点溶剂是采用松油醇、石油醚、丁基卡必醇、二乙二醇二乙脂等之任一种或其任意二至四种根据实际应用需要选取混合比例的混合物。
10.一种根据权利要求1所述的发热器用电致热有机功率电阻浆料，用于印刷或喷涂的浆料。
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