CN114188071A - 一种热固导电浆料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热固导电浆料及其制备方法和应用。所述热固导电浆料包括以下原料:增塑剂、PVC糊树脂、分散剂、导电粉末。所述热固导电浆料不含溶剂,PVC(聚氯乙烯)糊树脂颗粒分散在增塑剂中,在加热时,树脂吸收增塑剂,发生交联反应而迅速固化,提高了所述热固导电浆料的印刷快捷性。所述热固导电浆料能够在30秒内固化。
Description
技术领域
本发明属于导电浆料技术领域,具体涉及一种热固导电浆料及其制备方法和应用。
背景技术
随着人们生态意识的增强,环保材料的开发应用越来越受到重视。导电浆料正朝着高性能、高环保型方向发展。将导电浆料印刷到服装上后,可以利用导电浆料的导电性,实现服装智能化,比如让服装能够具有发热、发光、定位,甚至是上网或者是自动检测身体状况等智能的功能。
但是现有的传统导电浆料都含有溶剂,将其印刷到服装上容易引发堵网的问题,而且传统导电浆料固化时间长,在纺织品印刷量产时效率较低;此外,传统导电浆料热稳定性不佳,往往需要额外添加热稳定剂。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是:
提供一种热固导电浆料。
所述热固导电浆料固化速度快,能提高纺织品印刷效率,此外热固导电浆料不需要添加钙锌热稳定剂,便能在常温下长期存放而不变质。
本发明所要解决的第二个技术问题是:
提供一种所述热固导电浆料的制备方法。
本发明所要解决的第三个技术问题是:
所述热固导电浆料的应用。
为了解决所述第一个技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种热固导电浆料,包括以下质量份的原料:
增塑剂20-40份、PVC糊树脂20-40份、分散剂0-10份、导电粉末21-50份。
根据本发明的一种实施方式,所述热固导电浆料,包括以下质量份的原料:
增塑剂5-15份、PVC糊树脂5-15份、分散剂1-10份、导电粉末60-80份。
如不在所述导电碳浆与所述导电银浆的用量范围之内,将无法实现本发明。
根据本发明的一种实施方式,所述增塑剂包括邻苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯、脂肪酸酯、苯多酸酯、多元醇酯、环氧烃类、烷基磺酸酯中的至少一种。
根据本发明的一种实施方式,所述PVC糊树脂的粒径为0.1~2.0μm。
根据本发明的一种实施方式,所述分散剂包括三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺和脂肪酸聚乙二醇酯中的至少一种。
根据本发明的一种实施方式,所述导电粉末选自导电石墨与导电碳粉或者选自导电银粉。
所述导电碳粉赋予热固导电浆料很好的粘性和机械性能,所述石墨粉主要是作为导电填充物,保证热固导电浆料的电阻值较低,所述热固导电浆料产品方阻值,导电碳浆能达到500Ω/sq/mil以下,导电银浆能达到1Ω/sq/mil以下。
根据本发明的一种实施方式,所述热固导电浆料的粘度为11000mpa·s-53000mpa·s。
虽然没有加入溶剂,但所述热固导电浆料在常温下不会干涸,这使得丝网印刷间隔时不用收墨,不用清洗网版,且不会造成堵网。
为了解决所述第二个技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种制备所述热固导电浆料的方法,包括以下步骤:
控制温度小于30℃,混合所述增塑剂、所述PVC糊树脂、所述分散剂、所述导电粉末,得到所述热固导电浆料。
根据本发明的一种实施方式,所述方法中还包括将所述热固导电浆料研磨至细度小于20μm的步骤。
本发明的另一个方面,还涉及所述热固导电浆料在服装中的应用。
所述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一:
所述热固导电浆料不含溶剂,PVC(聚氯乙烯)糊树脂颗粒分散在增塑剂中,在加热时,树脂吸收增塑剂,发生交联反应而迅速固化,提高了所述热固导电浆料的印刷快捷性。所述热固导电浆料能够在30秒内固化。
所述热固导电浆料不需要添加钙锌热稳定剂,便能在常温下长期存放而不变质。
所述热固导电浆料的方阻较低,可以作为电子的良好导体印刷到服装上。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式予以说明。
实施例中,消泡剂型号为DF110D。
实施例中,润湿剂型号为Dynol 604。
实施例中,增稠剂型号为BYK425。
实施例中,方阻的单位用Ω/sq/mil表示。
实施例1
1)称取15质量份山东蓝帆的DOTP增塑剂和5质量份伊斯曼的TXIB增塑剂倒入搅拌釜中,通15℃冷却水,开始搅拌并控制温度在25℃,继续按顺序加入以下物料:
a.加入40质量份韩华的KCM-12PVC糊树脂,搅拌6min,充分混合均匀;
b.加入1质量份的科琴的EC-600JD导电碳粉,搅拌3min,充分混合均匀;
c.加入39质量份的青岛海硕石墨有限公司的AST-1导电石墨粉,搅拌10min,充分混合均匀;
2)将步骤1)制备的均匀物料使用三辊机高速剪切研磨分散。
使用流变仪Malvern Kinexus测得热固导电浆料粘度为22000mpa·s;
使用刮板细度计测得热固导电浆料的细度为18μm;
在PET上,使用丝印机将热固导电浆料印刷成导电线路,120℃烘烤20秒完全干燥后,测得方阻为87Ω/sq/mil;
将热固导电浆料放置于常温下,六个月后,发现没有变质。
实施例2
1)称取30质量份巴斯夫的DINCH增塑剂和10质量份伊斯曼的TXIB增塑剂倒入搅拌釜中,通15℃冷却水,开始搅拌并控制温度在25℃,继续按顺序加入以下物料:
a.加入20质量份韩华的KCM-12PVC糊树脂,搅拌6min,充分混合均匀;
b.加入10质量份的科琴的EC-600JD导电碳粉,搅拌3min,充分混合均匀;
c.加入30质量份的青岛海硕石墨有限公司的AST-1导电石墨粉,搅拌10min,充分混合均匀;
2)将步骤1)制备的均匀物料使用三辊机高速剪切研磨分散。
使用流变仪Malvern Kinexus测得热固导电浆料粘度为25000mpa·s;
使用刮板细度计测得热固导电浆料的细度为15μm;
在PET上,使用丝印机将热固导电浆料印刷成导电线路,120℃烘烤20秒完全干燥后,测得方阻为98Ω/sq/mil;
将热固导电浆料放置于常温下,六个月后,发现没有变质。
实施例3
1)称取15质量份爱敬的TOTM增塑剂和5质量份伊斯曼的TXIB增塑剂倒入搅拌釜中,通15℃冷却水,开始搅拌并控制温度在25℃,继续按顺序加入以下物料:
a.加入39质量份韩华的KCM-12PVC糊树脂,搅拌6min,充分混合均匀;
b.加入1质量份的科琴的EC-600JD导电碳粉,搅拌3min,充分混合均匀;
c.加入40质量份的青岛海硕石墨有限公司的AST-1导电石墨粉,搅拌10min,充分混合均匀;
2)将步骤1)制备的均匀物料使用三辊机高速剪切研磨分散。
使用流变仪Malvern Kinexus测得热固导电浆料粘度为25000mpa·s;
使用刮板细度计测得热固导电浆料的细度为18μm;
在PET上,使用丝印机将热固导电浆料印刷成导电线路,120℃烘烤20秒完全干燥后,测得方阻为89Ω/sq/mil;
将热固导电浆料放置于常温下,六个月后,发现没有变质。
实施例4
1)称取30质量份爱敬的TOTM增塑剂和10质量份伊斯曼的TXIB增塑剂倒入搅拌釜中,通15℃冷却水,开始搅拌并控制温度在25℃,继续按顺序加入以下物料:
a.加入30质量份韩华的KCM-12PVC糊树脂,搅拌6min,充分混合均匀;
b.加入10质量份的科琴的EC-600JD导电碳粉,搅拌3min,充分混合均匀;
c.加入20质量份的青岛海硕石墨有限公司的AST-1导电石墨粉,搅拌10min,充分混合均匀;
2)将步骤1)制备的均匀物料使用三辊机高速剪切研磨分散。
使用流变仪Malvern Kinexus测得热固导电浆料粘度为25000mpa·s;
使用刮板细度计测得热固导电浆料的细度为17μm;
在PET上,使用丝印机将热固导电浆料印刷成导电线路,120℃烘烤20秒完全干燥后,测得方阻为230Ω/sq/mil;
将热固导电浆料放置于常温下,六个月后,发现没有变质。
实施例5
1)称取30质量份爱敬的TOTM增塑剂和5质量份伊斯曼的TXIB增塑剂倒入搅拌釜中,通15℃冷却水,开始搅拌并控制温度在25℃,继续按顺序加入以下物料:
a.加入35质量份韩华的KCM-12PVC糊树脂,搅拌6min,充分混合均匀;
b.加入5质量份的科琴的EC-600JD导电碳粉,搅拌3min,充分混合均匀;
c.加入25质量份的青岛海硕石墨有限公司的AST-1导电石墨粉,搅拌10min,充分混合均匀;
2)将步骤1)制备的均匀物料使用三辊机高速剪切研磨分散。
使用流变仪Malvern Kinexus测得热固导电浆料粘度为25000mpa·s;
使用刮板细度计测得热固导电浆料的细度为15μm;
在PET上,使用丝印机将热固导电浆料印刷成导电线路,120℃烘烤20秒完全干燥后,测得方阻为343Ω/sq/mil;
将热固导电浆料放置于常温下,六个月后,发现没有变质。
实施例6
1)称取7质量份爱敬的TOTM增塑剂和2质量份伊斯曼的TXIB增塑剂倒入搅拌釜中,通15℃冷却水,开始搅拌并控制温度在25℃,继续按顺序加入以下物料:
a.加入15质量份韩华的KCM-12PVC糊树脂,搅拌6min,充分混合均匀;
b.加入1质量份的分散剂,搅拌3min,充分混合均匀;
c.加入75质量份的导电银粉,搅拌10min,充分混合均匀;
2)将步骤1)制备的均匀物料使用三辊机高速剪切研磨分散。
使用流变仪Malvern Kinexus测得热固导电浆料粘度为42000mpa·s;
使用刮板细度计测得热固导电浆料的细度为7μm;
在PET上,使用丝印机将热固导电浆料印刷成导电线路,120℃烘烤20秒完全干燥后,测得方阻为0.085Ω/sq/mil;
将热固导电浆料放置于常温下,六个月后,发现没有变质。
实施例7
1)称取3质量份东蓝帆的DOTP增塑剂和2质量份伊斯曼的TXIB增塑剂倒入搅拌釜中,通15℃冷却水,开始搅拌并控制温度在25℃,继续按顺序加入以下物料:
a.加入5质量份韩华的KCM-12PVC糊树脂,搅拌6min,充分混合均匀;
b.加入10质量份的分散剂,搅拌3min,充分混合均匀;
c.加入80质量份的导电银粉,搅拌10min,充分混合均匀;
2)将步骤1)制备的均匀物料使用三辊机高速剪切研磨分散。
使用流变仪Malvern Kinexus测得热固导电浆料粘度为53000mpa·s;
使用刮板细度计测得热固导电浆料的细度为5μm;
在PET上,使用丝印机将热固导电浆料印刷成导电线路,120℃烘烤20秒完全干燥后,测得方阻为0.052Ω/sq/mil;
将热固导电浆料放置于常温下,六个月后,发现没有变质。
实施例8
1)称取12质量份爱敬的TOTM增塑剂和3质量份伊斯曼的TXIB增塑剂倒入搅拌釜中,通15℃冷却水,开始搅拌并控制温度在25℃,继续按顺序加入以下物料:
a.加入15质量份韩华的KCM-12PVC糊树脂,搅拌6min,充分混合均匀;
b.加入10质量份的分散剂,搅拌3min,充分混合均匀;
c.加入60质量份的导电银粉,搅拌10min,充分混合均匀;
2)将步骤1)制备的均匀物料使用三辊机高速剪切研磨分散。
使用流变仪Malvern Kinexus测得热固导电浆料粘度为28000mpa·s;
使用刮板细度计测得热固导电浆料的细度为5μm;
在PET上,使用丝印机将热固导电浆料印刷成导电线路,120℃烘烤20秒完全干燥后,测得方阻为0.756Ω/sq/mil;
将热固导电浆料放置于常温下,六个月后,发现没有变质。
实施例9
1)称取8质量份爱敬的TOTM增塑剂和2质量份伊斯曼的TXIB增塑剂倒入搅拌釜中,通15℃冷却水,开始搅拌并控制温度在25℃,继续按顺序加入以下物料:
a.加入10质量份韩华的KCM-12PVC糊树脂,搅拌6min,充分混合均匀;
b.加入5质量份的分散剂,搅拌3min,充分混合均匀;
c.加入75质量份的导电银粉,搅拌10min,充分混合均匀;
2)将步骤1)制备的均匀物料使用三辊机高速剪切研磨分散。
使用流变仪Malvern Kinexus测得热固导电浆料粘度为33000mpa·s;
使用刮板细度计测得热固导电浆料的细度为7μm;
在PET上,使用丝印机将热固导电浆料印刷成导电线路,120℃烘烤20秒完全干燥后,测得方阻为0.102Ω/sq/mil;
将热固导电浆料放置于常温下,六个月后,发现没有变质。
以上仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种热固导电浆料,其特征在于:包括以下质量份的原料:
增塑剂20-40份、PVC糊树脂20-40份、分散剂0-10份、导电粉末21-50份。
2.根据权利要求1所述的一种热固导电浆料,其特征在于:包括以下质量份的原料:
增塑剂5-15份、PVC糊树脂5-15份、分散剂1-10份、导电粉末60-80份。
3.根据权利要求1所述的一种热固导电浆料,其特征在于:所述增塑剂包括邻苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯、脂肪酸酯、苯多酸酯、多元醇酯、环氧烃类、烷基磺酸酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种热固导电浆料,其特征在于:所述PVC糊树脂的粒径为0.1~2.0μm。
5.根据权利要求1所述的一种热固导电浆料,其特征在于:所述分散剂包括三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺和脂肪酸聚乙二醇酯中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种热固导电浆料,其特征在于:所述导电粉末选自导电石墨与导电碳粉或者选自导电银粉。
7.根据权利要求1所述的一种热固导电浆料,其特征在于:所述热固导电浆料的粘度为11000mpa·s-53000mpa·s。
8.一种制备如权利要求1至7任一项所述的一种热固导电浆料的方法,其特征在于:包括以下步骤:
控制温度小于30℃,混合所述增塑剂、所述PVC糊树脂、所述分散剂、所述导电粉末,得到所述热固导电浆料。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于:还包括将所述热固导电浆料研磨至细度小于20μm的步骤。
10.如权利要求1至7任一项所述的一种热固导电浆料在服装中的应用。
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