CN103117113B - 一种导电浆料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种导电浆料，所述导电高分子材料由以下重量百分比的原料组成：基础树脂14-16%、石墨粉14.45-20.24%、分散剂1.4-1.6%、防沉剂0.4-0.6%、消泡剂0.04-0.06%、润滑剂0.9-1.1%、丙酮1.8-2.2%、乙二醇0.4-0.6%与去离子水60-65%。本发明还涉及该导电浆料的制备方法。本发明制成的导电浆料接触电阻率低，仅为5-10μΩ/cm，导电率高；本发明制备方法简单，操作方便，配方合理，原料广泛，成本低廉。
Description
技术领域
本发明属于添加型电子浆料领域，尤其涉及一种具有高导电率和低接触电阻的导电浆料以及制备方法。
背景技术
导电碳浆是一种添加型电子浆料，主要应用于薄膜开关、挠性电路等方向。薄膜线路板通常用于键盘、触控面板以及信号电缆。薄膜线路板包括由树脂制成的基板和形成于基板表面上的导电图形，将导电浆料敷设与基板表面上以印刷导电图形。
导电浆料通常包括由树脂材料制成的浆料基体和分散在浆料基体中的银粉颗粒。但是传统的导电浆料具有介于约20至40μΩ/cm的高电阻率，同时其导电率不高。
中国专利公开号CN101436442A，公开日2009年5月20日，名称为一种低温导电浆料，该申请案公开了一种低温导电浆料，以重量份计其组成为：导电金属粉50-70、溶剂10-30、高分子树脂0.1-10、添加剂0-10。其不足之处在于，其制成的导电浆料电阻率较高。
发明内容
本发明的目的在于为了解决现有导电浆料的电阻率较高，导电率差的缺陷而提供一种具有高导电率和低接触电阻的导电浆料。
本发明还提供了一种导电浆料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种导电浆料，所述导电浆料由以下重量百分比的原料组成：基础树脂14-16%、石墨粉14.45-20.24%、分散剂1.4-1.6%、防沉剂0.4-0.6%、消泡剂0.04-0.06%、润滑剂0.9-1.1%、丙酮1.8-2.2%、乙二醇0.4-0.6%与去离子水60-65%。在本技术方案中，石墨粉质软，黑灰色，有油腻感，常温下石墨粉的化学性质比较稳定，具有优良的导电性能，石墨粉在电器工业上用作制造电极、电刷、碳棒、碳管、水银正流器的正极，石墨垫圈等，用途广泛，而在本发明中采用石墨粉，原料来源广泛，成本低；本发明制成的导电浆料接触电阻率低，仅为5-10μΩ/cm，导电率高。
作为优选，石墨粉的粒度为175-325目。
作为优选，所述基础树脂为水溶性树脂。
一种导电浆料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
a）：首先将石墨粉球磨2-4h；
b）：在去离子水中加入防沉剂，以500-800r/min的转速搅拌1.5-2h；
c）：向步骤b）得到的溶液中加入分散剂，以400-500r/min的转速搅拌20-40min；然后加入步骤a）得到的石墨粉，以1000-1200r/min的转速搅拌2-2.5h；然后加入润滑剂，以350-450r/min的转速搅拌20-40min后加入基础树脂，以550-650r/min的转速搅拌1.5-2h后加入消泡剂、乙二醇与丙酮，静置0.5-1h，得到导电浆料。在本技术方案中，首先将石墨粉进行球磨，让石墨粉的粒度达到175-325目，可以让其在浆料中分散更均匀；防沉剂的加入提高了浆料的黏度；分散剂是降低液-液和固-液界面张力；搅拌使得浆料中的成分混合均匀，提高导电浆料的性能。
本发明的有益效果是，本发明制成的导电浆料接触电阻率低，仅为5-10μΩ/cm，导电率高；本发明制备方法简单，操作方便，配方合理，原料广泛，成本低廉。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明做进一步的解释：
石墨粉购自青岛莱西市双兴石墨加工厂，牌号FS-1；基础树脂购自淄博博山通兴特种涂料厂，水溶性树脂；分散剂购自上海是诚化工有限公司，牌号OROTAN™ (特好散™) 963；防沉剂购自上海聚微涂料助剂有限公司，牌号HT-200；消泡剂购自广州斯洛科化学有限公司，型号Silok®foamex4800；润滑剂购自广州煦和贸易有限公司，型号SIPOMER PAM-100。
实施例1
一种导电浆料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
a）：首先将石墨粉球磨2h；其中，石墨粉的粒度为175目；
b）：在去离子水中加入防沉剂，以500r/min的转速搅拌1.5h；
c）：向步骤b）得到的溶液中加入分散剂，以400r/min的转速搅拌20min；然后加入步骤a）得到的石墨粉，以1000r/min的转速搅拌2h；然后加入润滑剂，以350r/min的转速搅拌20min后加入基础树脂，以550r/min的转速搅拌1.5h后加入消泡剂、乙二醇与丙酮，静置0.5h，得到导电浆料；其中，导电浆料中各组分及含量见表1。
实施例2
一种导电浆料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
a）：首先将石墨粉球磨3h；其中，石墨粉的粒度为200目；
b）：在去离子水中加入防沉剂，以600r/min的转速搅拌1.75h；
c）：向步骤b）得到的溶液中加入分散剂，以450r/min的转速搅拌30min；然后加入步骤a）得到的石墨粉，以1100r/min的转速搅拌2.25h；然后加入润滑剂，以400r/min的转速搅拌30min后加入基础树脂，以600r/min的转速搅拌1.75h后加入消泡剂、乙二醇与丙酮，静置0.75h，得到导电浆料；其中，导电浆料中各组分及含量见表1。
实施例3
一种导电浆料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
a）：首先将石墨粉球磨4h；其中，石墨粉的粒度为325目；
b）：在去离子水中加入防沉剂，以800r/min的转速搅拌2h；
c）：向步骤b）得到的溶液中加入分散剂，以500r/min的转速搅拌40min；然后加入步骤a）得到的石墨粉，以1200r/min的转速搅拌2.5h；然后加入润滑剂，以450r/min的转速搅拌40min后加入基础树脂，以650r/min的转速搅拌2h后加入消泡剂、乙二醇与丙酮，静置1h，得到导电浆料；其中，导电浆料中各组分及含量见表1。
表1、导电浆料各组分及含量
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 石墨粉/% | 15 | 20.24 | 14.45 |
| 基础树脂/% | 16 | 14 | 15 |
| 分散剂/% | 1.4 | 1.6 | 1.5 |
| 防沉剂/% | 0.4 | 0.6 | 0.5 |
| 消泡剂/% | 0.04 | 0.06 | 0.05 |
| 润滑剂/% | 0.9 | 1.1 | 1 |
| 丙酮/% | 2.2 | 1.8 | 2 |
| 乙二醇/% | 0.4 | 0.6 | 0.5 |
| 去离子水/% | 63.66 | 60 | 65 |
对比例1与实施例1相同，唯一不同之处为用导电银粉替代石墨粉。
对比例2与实施例2相同，唯一不同之处为用乙基纤维素替代基础树脂。
将实施例1-3制得的导电浆料与对比例1-2制得的导电浆料涂覆在导电布上进行测试，测试数据见表2。
表2、测试数据
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | |
| 浆料粘度（mPas） | 28000 | 30000 | 29000 | 34000 | 35000 |
| 接触电阻率（μΩ/cm） | 6.4 | 7.3 | 6.8 | 35 | 40 |
| 电导率（s/cm） | 535 | 531 | 548 | 512 | 509 |
从表2中可以看出，本发明制得的导电浆料的接触电阻率低，导电率比传统导电浆料较高。
Claims (3)
1.一种导电浆料，其特征在于，所述导电浆料由以下重量百分比的原料组成：基础树脂14-16%、石墨粉14.45-20.24%、分散剂1.4-1.6%、防沉剂0.4-0.6%、消泡剂0.04-0.06%、润滑剂0.9-1.1%、丙酮1.8-2.2%、乙二醇0.4-0.6%与去离子水60-65%；石墨粉的粒度为175-325目。
2.根据权利要求1所述的一种导电浆料，其特征在于，所述基础树脂为水溶性树脂。
3.一种如权利要求1所述的导电浆料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
a）：首先将石墨粉球磨2-4h；
b）：在去离子水中加入防沉剂，以500-800r/min的转速搅拌1.5-2h；
c）：向步骤b）得到的溶液中加入分散剂，以400-500r/min的转速搅拌20-40min；然后加入步骤a）得到的石墨粉，以1000-1200r/min的转速搅拌2-2.5h；然后加入润滑剂，以350-450r/min的转速搅拌20-40min后加入基础树脂，以550-650r/min的转速搅拌1.5-2h后加入消泡剂、乙二醇与丙酮，静置0.5-1h，得到导电浆料。
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