CN113789082B - 一种适用于凹版印刷法制备的石墨烯rfid电子标签 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及RFID电子标签技术领域,具体提供了一种适用于凹版印刷法制备的石墨烯RFID电子标签,包括基材和采用凹版印刷法印制在所述基材上的石墨烯导电浆料,石墨烯导电浆料包括以下重量份的组分:石墨烯5~10份,表面活性剂1~3份,分散剂5~10份,固化树脂15~25份;固化树脂采用质量比为(70~90):(10~30):(18~23):(1.8~5.5):(0.5~1.6)的邻甲酚醛环氧树脂、聚氨酯、甲基四氢苯酐、三羟甲基丙烷和甲苯‑2,4‑二异氰酸酯制备获得;表面活性剂包括质量比为(0.5~0.8):(1.2~1.5)的十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。本申请提供的石墨烯浆料,通过在特定表面活性剂存在下分散于固化树脂中,再辅以特定的分散剂和助剂制成印刷浆料,用于在凹版印刷技术制备RFID电子标签时抗静电。
Description
技术领域
本申请涉及利用电波进行信息的收发的RFID电子标签技术领域,尤其涉及一种用于适用于凹版印刷法制备RFID标签的抗静电石墨烯浆料的制备方法,以及利用该方法制备获得的石墨烯浆料。
背景技术
目前,国外一些研制射频识别技术RFID的厂家已经纷纷启用石墨烯浆料印制RFID电子标签的关键技术及产业化研究,如英国BGTM公司。凹版印刷技术是精度高、产量大、适合油墨印刷的图文复制技术,可应用于生产RFID电子标签。
静电放电简称ESD(Electro Static Discharge),是电子制造业的巨大隐患,严重影响产业的发展。固体、液体和气体中的任意两种相摩擦都会产生静电。在印刷时,刮墨刀的速度、压力、浆料量、网距、承印基材的剥离速度都会产生静电,机器本身的运作也会产生静电。静电产生后会吸附灰尘,使材料表面蹭脏或网版堵网,造成印刷缺陷。静电放电可能造成器件硬击穿或软击穿:硬击穿是一次性造成器件的永久性失效,如器件的输出与输入开路或短路;软击穿则可使器件的性能劣化,并使其指标参数降低而造成故障隐患;由于软击穿可使电路时好时坏(指标参数降低所致),且不易被发现,给整机运行和查找故障造成很大麻烦;软击穿时设备仍能带"病"工作,性能未发生根本变化,很可能通过出厂检验,但随时可能造成再次失效;多次软击穿就能造成硬击穿,使设备运行不正常,既给用户造成损失,也影响厂家声誉和产品的销售。静电放电释放的高热能也会引起拉丝(即图像和文字边缘出现短毛墨丝现象)或飞毛(即在色块四周出现胡须现象)现象,对精细薄膜线路产生较大的影响;过高的静电电压则有可能击穿空气,进而产生火花,引起火灾。
静电危害如此之大,鉴于其不可见性、随机性、潜在性和复杂性等特点,对ESD现象主要以预防为主,现有技术主要通过以下几种措施进行防护:1.泄放法:通过有效接地,将产生的静电直接泄放到大地,从而消除静电;2.中和法:通过离子风枪释放不同电荷极性的离子气流,中和掉标签基材和机器上的静电;3.增湿法:有静电危险的场所,安装空调设备、喷雾器或采用挂湿布条等方法,增加空气的相对湿度;4.加抗静电剂:如磺酸盐、季胺盐、氧化锌等。
然而,在实际生产中发现,泄放法不宜用来消除绝缘体上的静电,其要求印刷辊、刮墨刀等设备及浆料、承印基材都为良导体,极大的限制了材料的使用;中和法产生的离子气流会加速浆料的固化,阻碍浆料在印刷辊与承印基材之间的转移;增湿法从消除静电危害的角度考虑,保持相对湿度在70%以上较为适宜,而印刷厂的生产环境需要较低的湿度,湿度太大会影响凹版印刷质量;在高速印刷过程中,溶剂的挥发会使凹印版的自身温度下降,在印版上出现结露的现象,结露的水被油墨刮刀刮下,进到油墨中去,就会影响油墨的质量,如油墨发花、发白、变稠,印版不容易刮干净,印刷品有起花的现象,湿度过高也会使许多印刷材料受潮,如尼龙、玻璃纸、纸张等材料受潮后尺寸和拉伸强度都会发生变化,导致套印不准,湿度过高还会影响油墨中溶剂的挥发速度,增加印刷品的溶剂残留量,增湿法消除静电在印刷领域显然是不合适的;现有加抗静电剂法较多应用在石油化工领域,大多具有毒性和腐蚀性,容易影响产品的性能。
在实际生产中,现有的商品化石墨烯浆料在利用凹版印刷法附着到基材上、刮墨刀刮去多余浆料以及基材与滚筒剥离时浆料的静电电位易发生改变,从而出现静电放电,影响RFID的灵敏性和良率。
由于石墨烯特性跟传统的导电填料银粉有截然不同的外观与导电特性,使得以石墨烯为基底的导电浆料的配方、制程工艺、在印刷中静电防护的问题也截然不同。虽然石墨烯的导电、导热性较好,但是将其制成印刷浆料后,为了提高其附着、耐磨等性质,使其适应凹版印刷的需要,所得石墨烯浆料的导电、导热、抗冲击性往往大幅降低,同时石墨烯印刷浆料的热容性一般较低,用石墨烯浆料印刷RFID电子标签在静电放电时,受到静电放电产生的高温和冲击,易造成RFID电子标签的硬击穿或软击穿,易使印刷出的电子标签飞毛或拉丝,直接影响RFID电子标签的质量,石墨烯浆料在凹版印刷RFID电子标签中的静电防护问题亟需优化。
发明内容
为了解决上述问题,本发明目的是提供一种用于抗静电的凹版印刷RFID标签的石墨烯浆料的制备方法,并且该石墨烯浆料在利用凹版印刷技术制备RFID电子标签时具有明显提升的抗静电性,包括如下步骤:
一方面,本申请提供了一种石墨烯浆料,该石墨烯浆料包括以下重量份的组分:石墨烯5~10份,固化树脂15~25份,表面活性剂1~3份,分散剂5~10份;
所述固化树脂采用质量比为(70~90):(10~30):(18~23):(1.8~5.5):(0.5~1.6)的邻甲酚醛环氧树脂、聚氨酯、甲基四氢苯酐、三羟甲基丙烷和甲苯-2,4-二异氰酸酯制备获得;
所述表面活性剂包括质量比为(0.5~0.8):(1.2~1.5)的十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
上述采用质量比为(70~90):(10~30):(18~23):(1.8~5.5):(0.5~1.6)的邻甲酚醛环氧树脂、聚氨酯、甲基四氢苯酐、三羟甲基丙烷和甲苯-2,4-二异氰酸酯制备时,能够形成邻甲酚醛环氧树脂和聚氨酯结构互穿的聚合物(参考文献:赵敏, 高俊刚, 李钢,等. 邻甲酚醛环氧树脂/聚氨酯互穿聚合物网络的形态与性能[J]. 应用化学, 2005(05):538-542.),将该聚合物作为固化树脂,抗拉强度和抗冲强度大,且适当减少了内部空隙。
进一步地,所述聚氨酯的分子量为2000。
进一步地,所述石墨烯导电浆料还包括1~3份的助剂,所述助剂包括质量比为(0.7~1):(0.5~0.9):(2.1~2.6)的消泡剂、流平剂和α型氮化硅晶体。
进一步地,所述消泡剂为AF 838,所述流平剂为FLWL-137。
进一步地,所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠为十二脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠,聚合度为9。
进一步地,所述分散剂为HLD-69。
进一步地,所述石墨烯采用粉末状的石墨烯纳米片,粒度20~40微米,片层厚度1~10纳米。
另一方面,本申请提供了一种石墨烯RFID电子标签的制备方法,所述方法包括:
步骤一:石墨烯导电浆料的制备:将邻甲酚醛环氧树脂、聚氨酯、甲基四氢苯酐、三羟甲基丙烷50℃下搅拌1h,加入甲苯-2,4-二异氰酸酯继续搅拌1h,得到固化树脂浆料;
在同时开启超声分散和磁力搅拌的条件下,将表面活性剂、分散剂和助剂加入固化树脂浆料中混合均匀,混匀后加入石墨烯并继续超声分散和磁力搅拌4h,获得石墨烯导电浆料;
步骤二:将60~90℃油墨槽中的导电浆料附着于凹印版辊的凹版槽内,并经刮墨刀刮去多余的导电油墨后,再经由凹印版辊和压印辊之间滚压转移到基材上,获得印刷基材;
步骤三:将所述印刷基材经高温固化后,再经辊筒二次压延,获得所述石墨烯RFID电子标签。
进一步地,所述步骤一中,超声频率为40kHz,磁力搅拌速率为1500r/min。
进一步地,所述步骤三中,高温固化的步骤具体为:于160℃高温干燥2h固化。
其中,本申请提供的制备方法,在60~90℃油墨槽中使所制得的邻甲酚醛环氧树脂和聚氨酯互穿聚合物适当交联,抗拉强度和抗冲强度大,且适当减少了内部空隙,配合表面活性剂、分散剂和助剂,直到高温固化前仍具有一定的流动性,能够作为印刷的浆料使用。采用该聚合物作为固化树脂,增加了材料热容和结构强度从而耐高温、抗冲击,使浆料能够在静电发生时,耐受静电放电产生的高温和冲击。而石墨烯整体排布越接近平面,越多的碳原子sp2杂化,并贡献剩余一个p轨道上的电子形成大π键,而π电子可以自由移动,从而带来了优良的电荷迁移率。因此,本申请提供的电子标签制备方法,将石墨烯和制备该聚合物树脂的原料进行混合并制备成油墨,能够显著提高电子标签的抗冲击性,避免或消除因静电冲击造成的损坏。
通过本申请能够带来如下有益效果:
1、本申请提供的石墨烯浆料,在超声分散和磁力搅拌辅助下,将石墨烯分散于有特定表面活性剂存在的本申请所制得的邻甲酚醛环氧树脂/聚氨酯互穿聚合物中,再辅以特定的分散剂和助剂制成印刷浆料,进一步,在固化树脂对空间的限定下,配合本申请特定的表面活性剂、分散剂、助剂,使石墨烯在浆料中适当分布,进而使石墨烯整体排布接近平面,从而带来了优良的电荷迁移率,能够及时转移静电积累的电荷,避免静电发生。
2、本申请的石墨烯浆料通过凹版印刷技术制备的RFID电子标签,一方面能够减缓静电积累,另一方面在静电放电发生时能耐受其产生的高温和冲击。因此,本申请的石墨烯浆料在使用凹版印刷技术制备RFID电子标签时能够抗静电,降低RFID电子标签的拉丝率、飞毛率,提高可读率,同时具有很好的抗滚筒压延、在基材上的附着性和耐磨性,具有更好的印刷适应性。
具体实施方式
此处为了更清楚的阐释本申请的整体构思,下面以实施例的方式对本发明的整体方案进行详细说明;在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解;然而,对于本领域技术人员来说显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施;在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
本申请中消泡剂AF 838、流平剂FLW L-137和分散剂SPERSE HLD-69均来自Silcona GmbH&CO.KG公司。
印刷工作环境为绝对湿度30%、总粉尘浓度<10mg/m3、印刷速度为200m/min,承印载体为PET薄膜。
如未特殊说明,下述实施例中各原料组分均可通过商业途径购得,所使用的实验仪器均为实验室常规实验仪器,性能测试方法为本领域已知测试方法。
优选的实施方式如下:
采用以下方法制备获得石墨烯浆料:
第一步:准备石墨烯纳米片粉末、固化树脂、表面活性剂、分散剂;
在同时开启超声分散和磁力搅拌的条件下,将上述表面活性剂加入固化树脂中混合均匀,混匀后加入石墨烯并继续超声分散和磁力搅拌,获得混合体系;
第二步:向混合体系中加入上述分散剂,继续搅拌3h后,即得石墨烯浆料。
采用以下方法制备石墨烯RFID电子标签。
第一步:将油墨槽中的石墨烯浆料附着于凹印版辊的凹版槽内,并经刮墨刀刮去多余的导电油墨后,再经由凹印版辊和压印辊的滚压转移到基材上,获得印刷基材;
第二步:将所述印刷基材经高温干燥固化后,再经辊筒二次压延成薄膜,获得所述石墨烯RFID电子标签。
实施例1
采用以下方法制备获得石墨烯浆料:
第一步:准备石墨烯纳米片粉末(粒度平均25微米,片层厚度3纳米)12份,包括质量比为70:10:18:1.8:0.5的邻甲酚醛环氧树脂、分子量为2000的聚氨酯、甲基四氢苯酐、三羟甲基丙烷、甲苯-2,4-二异氰酸酯的固化树脂24份,包括质量比为0.5:1.2的十二烷基苯磺酸钠和聚合度为9的十二脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的表面活性剂1份,SPERSE HLD-69分散剂7份;
在同时开启超声频率为40kHz的超声分散和搅拌速率为1500r/min的磁力搅拌的条件下,将上述表面活性剂加入固化树脂中混合均匀,混匀后分10次加入石墨烯并继续超声分散和磁力搅拌4h,获得混合体系;
第二步:向混合体系中加入上述分散剂,继续搅拌3h后,即得石墨烯浆料;
采用上述方法制得的浆料,外观呈均一、稳定且具有一定流动性的液体,粘度在25℃下测得700~800cp,适宜于采用凹版印刷法进行印刷。
采用以下方法制备石墨烯RFID电子标签:
第一步:将80℃的油墨槽中的石墨烯浆料附着于凹印版辊的凹版槽内,并经刮墨刀以200m/min刮去多余的导电油墨后,再经由凹印版辊和压印辊之间辊筒压力是0.4MPa的滚压转移到基材上,获得印刷基材;
第二步:将所述印刷基材经160℃高温干燥2h固化后,再经辊压压力是0.5MPa的辊筒二次压延成长40mm、宽30mm、厚度30μm的薄膜,获得所述石墨烯RFID电子标签。
实施例2-12
采用上述方法制得了实施例2-12的石墨烯浆料,记为石墨烯浆料系列一,区别仅在于,所使用的表面活性剂和固化树脂的种类和重量份数不同,具体见表1。
对比例1
对比例1采用购自宁波墨西科技有限公司提供的石墨烯浆料。
对比例2
对比例2的浆料组分与实施例7大致相同,区别仅在于,在制备时直接将全部组分混合均匀。
对比例3
对比例3的制备方法和表面活性剂、固化剂的种类和相对重量份数与实施例7大致相同,区别仅在于,其石墨烯浆料包括以下重量份的组分:石墨烯纳米片粉末(粒度平均30微米,片层厚度5纳米)12份,固化树脂40份,表面活性剂3份,分散剂5份。
对上述各示例印刷成膜后的RFID标签进行拉丝率、飞毛率、不可读率的统计和附着力、滚筒压延变形的性能测试。
各实施例、对比例参数及性能测试结果见表1。在表1中,拉丝率、飞毛率、不可读率的结果保留至小数点后两位,附着力结果保留至整数位,抗压延性以轮廓变形率为参照(结果保留至整数位)。
表1
示例 | 表面活性剂(质量比) | 固化树脂 (质量比) | 拉丝率(‰) | 飞毛率(‰) | 不可读率(‰) | 抗滚筒压延 | 附着力(N) |
实施例2 | 十二烷基苯磺酸钠 | 邻甲酚醛环氧树脂:聚氨酯:甲基四氢苯酐:三羟甲基丙烷:甲苯-2,4-二异氰酸酯=80:20:20:4:1 | 1.93 | 1.39 | 2.54 | 轮廓变大19% | 11 |
实施例3 | 十二脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠 | 邻甲酚醛环氧树脂:聚氨酯:甲基四氢苯酐:三羟甲基丙烷:甲苯-2,4-二异氰酸酯=80:20:20:4:1 | 1.74 | 2.11 | 2.39 | 轮廓变大21% | 13 |
实施例4 | 十二烷基苯磺酸钠:十二脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠=0.5:1.2 | 邻甲酚醛环氧树脂:聚氨酯:甲基四氢苯酐:三羟甲基丙烷:甲苯-2,4-二异氰酸酯=80:20:20:4:1 | 1.04 | 0.90 | 1.76 | 轮廓变大17% | 11 |
实施例5 | 十二烷基苯磺酸钠:十二脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠=0.8:1.5 | 邻甲酚醛环氧树脂:聚氨酯:甲基四氢苯酐:三羟甲基丙烷:甲苯-2,4-二异氰酸酯=80:20:20:4:1 | 0.65 | 0.84 | 1.38 | 轮廓变大15% | 9 |
实施例6 | 十二烷基苯磺酸钠:十二脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠=0.7:1.4 | 邻甲酚醛环氧树脂:聚氨酯:甲基四氢苯酐:三羟甲基丙烷:甲苯-2,4-二异氰酸酯=80:20:20:4:1 | 0.43 | 0.37 | 0.91 | 轮廓变大13% | 8 |
实施例7 | 十二烷基苯磺酸钠:十二脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠=0.6:1.3 | 邻甲酚醛环氧树脂:聚氨酯:甲基四氢苯酐:三羟甲基丙烷:甲苯-2,4-二异氰酸酯=80:20:20:4:1 | 0.12 | 0.13 | 0.33 | 轮廓变大3% | 8 |
实施例8 | 十二烷基苯磺酸钠:十二脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠=0.6:1.3 | 邻甲酚醛环氧树脂:聚氨酯:甲基四氢苯酐:三羟甲基丙烷:甲苯-2,4-二异氰酸酯=75:10:19:1.8:0.5 | 0.59 | 0.87 | 1.08 | 轮廓变大7% | 8 |
实施例9 | 十二烷基苯磺酸钠:十二脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠=0.6:1.3 | 邻甲酚醛环氧树脂:聚氨酯:甲基四氢苯酐:三羟甲基丙烷:甲苯-2,4-二异氰酸酯=90:25:23:5:1.2 | 1.02 | 1.31 | 1.13 | 轮廓变大9% | 9 |
实施例10 | 十二烷基苯磺酸钠:十二脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠=0.6:1.3 | 邻甲酚醛环氧树脂:聚氨酯:甲基四氢苯酐:三羟甲基丙烷:甲苯-2,4-二异氰酸酯=70:30:18:5.5:1.6 | 0.76 | 1.07 | 1.42 | 轮廓变大11% | 8 |
实施例11 | 十二烷基苯磺酸钠:十二脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠=0.6:1.3 | 邻甲酚醛环氧树脂:聚氨酯=4:1 | 2.06 | 1.45 | 1.87 | 轮廓变大16% | 10 |
实施例12 | 十二烷基苯磺酸钠:十二脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠=0.6:1.3 | 邻甲酚醛环氧树脂 | 1.06 | 2.56 | 2.33 | 轮廓变大14% | 11 |
对比例1 | - | - | 3.13 | 2.48 | 3.03 | 轮廓变大26% | 20 |
对比例2 | 十二烷基苯磺酸钠:十二脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠=0.6:1.3 | 邻甲酚醛环氧树脂:聚氨酯:甲基四氢苯酐:三羟甲基丙烷:甲苯-2,4-二异氰酸酯=80:20:20:4:1 | 0.67 | 0.41 | 1.56 | 轮廓变大20% | 15 |
对比例3 | 十二烷基苯磺酸钠:十二脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠=0.6:1.3 | 邻甲酚醛环氧树脂:聚氨酯:甲基四氢苯酐:三羟甲基丙烷:甲苯-2,4-二异氰酸酯=80:20:20:4:1 | 1.22 | 1.79 | 2.54 | 轮廓变大10% | 9 |
由表1中的数据可知,相较于市售的商品化石墨烯浆料、现有技术中直接将全部组分混合均匀制成的石墨烯浆料和不同重量份的组分的石墨烯浆料,本申请提供的石墨烯浆料制备的RFID电子标签拉丝率、飞毛率和不可读率更小,与此同时,本申请还发现采用不同的表面活性剂和固化树脂,获得的石墨烯导电浆料的抗静电性的提升能力不同,其中,当表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的复配混合物,固化剂为邻甲酚醛环氧树脂、聚氨酯、甲基四氢苯酐、三羟甲基丙烷、甲苯-2,4-二异氰酸酯的复配物时,所得的石墨烯浆料对凹版印刷技术制备RFID电子标签时的抗静电性提升效果最好。
与此同时,上述实施例还显示出了很好的抗滚筒压延的效果,但在基材上的附着性能上效果不高,因此,以下以效果最好的实施例7为基料,调整实施例7中浆料的组成,在总浆料中再加入两份助剂,以进一步提高石墨烯浆料在PET薄膜上的附着性、耐磨性以及抗滚筒压延效果,获得的石墨烯浆料记为石墨烯浆料系列二。
对比例4采用购自济南绿赛化工公司提供的油墨助剂。
具体各实施例中助剂的种类和重量份数选择以及实施例与对比例的性能测试的效果见表2;在表2中,硬度单位为维氏硬度(结果保留至整数位),不可读率的结果保留至小数点后两位,附着力结果保留至整数位,抗压延性以轮廓变形率为参照(结果保留至整数位)。
表2
示例 | 助剂 (质量比) | 附着力 (N) | 压延变形 | 硬度 (H) | 不可读率 (‰) |
实施例13 | AF 838 | 15 | 轮廓变大7% | 2 | 0.39 |
实施例14 | FLW L-137 | 10 | 轮廓变大10% | 2 | 0.70 |
实施例15 | α型氮化硅晶体 | 11 | 轮廓变大5% | 4 | 0.43 |
实施例16 | AF 838:FLW L-137:α型氮化硅晶体=0.7:0.5:2.1 | 18 | 轮廓变大4% | 3 | 0.27 |
实施例17 | AF 838:FLW L-137:α型氮化硅晶体=1:0.9:2.6 | 20 | 无轮廓放大、变形 | 4 | 0.14 |
实施例18 | AF 838:FLW L-137:α型氮化硅晶体=0.9:0.8:2.5 | 23 | 无轮廓放大、变形 | 4 | 0.07 |
实施例19 | AF 838:FLW L-137:α型氮化硅晶体=0.8:0.6:2.3 | 27 | 无轮廓放大、变形 | 4 | 0.02 |
实施例20 | AF 838:FLW L-137:玻璃纤维=0.8:0.6:2.3 | 13 | 轮廓变大15% | 3 | 1.54 |
对比例4 | - | 17 | 轮廓变大16% | 2 | 1.73 |
由表2中的数据可知,在以实施例7为基料的石墨烯浆料中,助剂种类和重量份数的不同对浆料层在聚酯PET膜基材上的附着性能、抗压延变形性以及耐磨硬度、可读率上具有不同的提升能力,其中,实施例19的提升效果最好。
综合上述可知,本申请提供的制备方法制备的石墨烯浆料在凹版印刷技术制备RFID电子标签时具有优良的抗静电性,还能够显著协助提升石墨烯浆料在PET薄膜上的附着性、耐磨性以及抗滚筒压延效果,并且对凹版印刷的适应性更好,能够用于印制高可读率的RFID电子标签;其中,上述石墨烯浆料最优选的组分及其重量份数如下:
石墨烯纳米片粉末(粒度平均25微米,片层厚度3纳米)12份,包括质量比为80:20:20:4:1的邻甲酚醛环氧树脂、分子量为2000的聚氨酯、甲基四氢苯酐、三羟甲基丙烷、甲苯-2,4-二异氰酸酯的固化树脂24份,包括质量比为0.6:1.3的十二烷基苯磺酸钠和聚合度为9的十二脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的表面活性剂1份,SPERSE HLD-69分散剂7份,包括质量比为0.8:0.6:2.3的SILCO AF 838、FLW L-137、α型氮化硅晶体的助剂2份,具体为SPERSEHLD-69的分散剂7份。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请;对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化;凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (1)
1.一种适用于凹版印刷法制备的石墨烯RFID电子标签,其特征在于,所述石墨烯RFID电子标签包括基材,和采用凹版印刷法印制在所述基材上的石墨烯导电浆料;
按质量份数计,所述石墨烯导电浆料包括以下重量份的组分:粒度平均25微米,片层厚度3纳米的石墨烯纳米片粉末12份,包括质量比为80:20:20:4:1的邻甲酚醛环氧树脂、分子量为2000的聚氨酯、甲基四氢苯酐、三羟甲基丙烷、甲苯-2,4-二异氰酸酯的固化树脂24份,包括质量比为0.6:1.3的十二烷基苯磺酸钠和聚合度为9的十二脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的表面活性剂1份,SPERSE HLD-69分散剂7份,包括质量比为0.8:0.6:2.3的SILCO AF 838、FLW L-137、α型氮化硅晶体的助剂2份;
所述石墨烯RFID电子标签的制备方法包括:
制备获得石墨烯浆料:
步骤一:准备粒度平均25微米,片层厚度3纳米的石墨烯纳米片粉末12份,包括质量比为80:20:20:4:1的邻甲酚醛环氧树脂、分子量为2000的聚氨酯、甲基四氢苯酐、三羟甲基丙烷、甲苯-2,4-二异氰酸酯的固化树脂24份,包括质量比为0.6:1.3的十二烷基苯磺酸钠和聚合度为9的十二脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的表面活性剂1份,SPERSE HLD-69分散剂7份,包括质量比为0.8:0.6:2.3的SILCO AF 838、FLW L-137、α型氮化硅晶体的助剂2份;
在同时开启超声频率为40kHz的超声分散和搅拌速率为1500r/min的磁力搅拌的条件下,将上述表面活性剂加入固化树脂中混合均匀,混匀后分10次加入石墨烯并继续超声分散和磁力搅拌4h,获得混合体系;
步骤二:向混合体系中加入上述分散剂,继续搅拌3h后,即得石墨烯浆料;
采用上述方法制得的浆料,外观呈均一、稳定且具有一定流动性的液体,粘度在25℃下测得700~800cp,适宜于采用凹版印刷法进行印刷;
制备石墨烯RFID电子标签:
步骤一:将80℃的油墨槽中的石墨烯浆料附着于凹印版辊的凹版槽内,并经刮墨刀以200m/min刮去多余的导电油墨后,再经由凹印版辊和压印辊之间辊筒压力是0.4MPa的滚压转移到基材上,获得印刷基材;
步骤二:将所述印刷基材经160℃高温干燥2h固化后,再经辊压压力是0.5MPa的辊筒二次压延成长40mm、宽30mm、厚度30μm的薄膜,获得所述石墨烯RFID电子标签。
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