CN104356759A - 一种环保油墨组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保油墨组合物及其制备方法。该油墨组合物，由包含以下重量份的组分制成：海藻酸钠15-25份、丙二醇甲醚10-12份、金属粉末8-12份、三维石墨烯3-6份、叔十六碳硫醇3-5份、多聚磷酸铵2-3份、尿素2-3份、2-十七烷基咪唑1.5-2份和柠檬酸1.3-1.8份。本发明还提供了一种环保油墨组合物的制备方法，包括以下步骤：(1)称取金属粉末8-12份、三维石墨烯3-6份、多聚磷酸铵2-3份、尿素2-3份和2-十七烷基咪唑1.5-2份；(2)将上述组分球磨5-15分钟,加入高压均质机中混合20-30分钟,加入海藻酸钠15-25份、丙二醇甲醚10-12份、叔十六碳硫醇3-5份和柠檬酸1.3-1.8份，用三叶搅拌机搅拌均匀，在真空条件下脱泡1-2小时,得到环保油墨组合物。

Description

一种环保油墨组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种油墨材料领域，特别是一种环保油墨组合物及其制备方法。
背景技术
导电油墨是用导电材料分散在连接料中制成的糊状油墨，具有一定程度的导电性质，可广泛运用于印刷电路、键盘、射频识别等领域，用作替代电烙铁焊接，安全可靠电路的搭建。
传统的导电油墨的气味较大，且为了满足导电性能和粘附性能，因而需要加入很多有害甚至有毒的物质。
导电油墨用于涂覆在基片表面上形成金属接点，从而形成特定结构的导电。这些基片往往可用于制备太阳能电池或者电子器件，通过导电油墨传递电子从而形成良好的导电结构，使得电子得以传输。
目前，导电油墨大都含有玻璃料、金属粒子或导电物质。其中金属粒子通常为银粒子，在形成金属接点之后，能提供导电性，并起到集电器的作用。银粒子虽然导电性能较好，但是其成本较高，因而限制了其在工业中的应用。除此之外银与基材之间的结合能力较弱，很容易造成脱落，使得导电性能寿命较短，且稳定性不佳。
发明内容
针对上述的需求，本发明特别提供了一种环保油墨组合物及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种环保油墨组合物，由包含以下重量份的组分制成：
所述金属粉末为铜粉和银粉的混合物。
所述铜粉和银粉的混合物中铜粉和银粉的质量比为9:1。
所述三维石墨烯为单层三维石墨烯。
一种环保油墨组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取金属粉末8-12份、三维石墨烯3-6份、多聚磷酸铵2-3份、尿素2-3份和2-十七烷基咪唑1.5-2份；
(2)将上述组分球磨5-15分钟,加入高压均质机中混合20-30分钟,加入海藻酸钠15-25份、丙二醇甲醚10-12份、叔十六碳硫醇3-5份和柠檬酸1.3-1.8份，用三叶搅拌机搅拌均匀，在真空条件下脱泡1-2小时,得到环保油墨组合物。
步骤2中所述高压均质机的压强为2.1-2.3Mpa，温度为65-75℃。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
(1)本发明的环保油墨组合物具有优良的导电性，同时，其性能稳定，成本较纯银浆油墨低。
(2)本发明的环保油墨组合物化学性能稳定，使用方便，印刷之后可快速干燥，安全可靠。
(3)本发明的环保油墨组合物具有良好的与基材的结合能力，同时，其耐热性好、耐盐性好。
(4)本发明制备方法简单，成本低，适合大规模生产。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
(1)称取铜粉7.2kg、银粉0.8kg、单层三维石墨烯3kg、多聚磷酸铵2kg、尿素2kg和2-十七烷基咪唑1.5kg；
(2)将上述组分球磨5分钟,加入压强为2.1Mpa、温度为65℃的高压均质机中混合30分钟,加入海藻酸钠15kg、丙二醇甲醚10kg、叔十六碳硫醇3kg和柠檬酸1.3kg，用三叶搅拌机搅拌均匀，在真空条件下脱泡1小时，得到环保油墨组合物。
将所制得的环保油墨组合物通过丝网印刷在PI薄膜上，膜厚约为10微米，待干燥后，通过四探针仪测试其电阻率，具体结果如表1所示。
实施例2
(1)称取铜粉10.8kg、银粉1.2kg、单层三维石墨烯6kg、多聚磷酸铵3kg、尿素3kg和2-十七烷基咪唑2kg；
(2)将上述组分球磨15分钟,加入压强为2.3Mpa、温度为75℃的高压均质机中混合20分钟,加入海藻酸钠20kg、丙二醇甲醚11kg、叔十六碳硫醇5kg和柠檬酸1.8kg，用三叶搅拌机搅拌均匀，在真空条件下脱泡2小时，得到环保油墨组合物。
将所制得的环保油墨组合物通过丝网印刷在PI薄膜上，膜厚约为10微米，待干燥后，通过四探针仪测试其电阻率，具体结果如表1所示。
实施例3
(1)称取铜粉9kg、银粉1kg、单层三维石墨烯4kg、多聚磷酸铵2kg、尿素3kg和2-十七烷基咪唑1.5kg；
(2)将上述组分球磨5-15分钟,加入压强为2.3Mpa、温度为70℃的高压均质机中混合30分钟,加入海藻酸钠25kg、丙二醇甲醚12kg、叔十六碳硫醇3kg和柠檬酸1.5kg，用三叶搅拌机搅拌均匀，在真空条件下脱泡2小时，得到环保油墨组合物。
将所制得的环保油墨组合物通过丝网印刷在PI薄膜上，膜厚约为10微米，待干燥后，通过四探针仪测试其电阻率，具体结果如表1所示。
实施例4
(1)称取铜粉9kg、银粉1kg、单层三维石墨烯5kg、多聚磷酸铵2kg、尿素3kg和2-十七烷基咪唑1.5kg；
(2)将上述组分球磨10分钟,加入压强为2.3Mpa、温度为70℃的高压均质机中混合30分钟,加入海藻酸钠20kg、丙二醇甲醚12kg、叔十六碳硫醇5kg和柠檬酸1.5kg，用三叶搅拌机搅拌均匀，在真空条件下脱泡2小时，得到环保油墨组合物。
将所制得的环保油墨组合物通过丝网印刷在PI薄膜上，膜厚约为10微米，待干燥后，通过四探针仪测试其电阻率，具体结果如表1所示。
表1
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
电阻率(Ω·cm) 5.6×10-6 2.6×10-5 4.5×10-6 4.3×10-6
结合强度(MPa) 17.5 18.6 19.2 20.4
本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种环保油墨组合物，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成：
2.根据权利要求1所述环保油墨组合物，其特征在于，所述金属粉末为铜粉和银粉的混合物。
3.根据权利要求2所述环保油墨组合物，其特征在于，所述铜粉和银粉的混合物中铜粉和银粉的质量比为9:1。
4.根据权利要求1所述环保油墨组合物，其特征在于，所述三维石墨烯为单层三维石墨烯。
5.一种环保油墨组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取金属粉末8-12份、三维石墨烯3-6份、多聚磷酸铵2-3份、尿素2-3份和2-十七烷基咪唑1.5-2份；
(2)将上述组分球磨5-15分钟,加入高压均质机中混合20-30分钟,加入海藻酸钠15-25份、丙二醇甲醚10-12份、叔十六碳硫醇3-5份和柠檬酸1.3-1.8份，用三叶搅拌机搅拌均匀，在真空条件下脱泡1-2小时,得到环保油墨组合物。
6.根据权利要求5所述的环保油墨组合物的制备方法，其特征在于，步骤2中所述高压均质机的压强为2.1-2.3Mpa，温度为65-75℃。
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