一種石墨烯改性的納米銀水性導(dǎo)電油墨及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及印刷領(lǐng)域，尤其涉及一種石墨烯改性的納米銀水性導(dǎo)電油墨及其制備方法。包括以下物質(zhì)，納米銀，石墨烯改性助劑、硝化纖維素、十六烷基三甲基氯化銨、有機(jī)改性聚二甲基硅氧烷、分散劑、份潤濕劑、有機(jī)溶劑。利用本發(fā)明制備的石墨烯改性的納米銀水性導(dǎo)電油墨具有良好的導(dǎo)電線路透光性、表面硬度及耐化學(xué)溶劑等性能。利用本發(fā)明制備的石墨烯改性納米銀水性導(dǎo)電油墨可應(yīng)用于顯示器面板、LED顯示、薄膜太陽能電池及電磁屏蔽等領(lǐng)域。
【專利說明】一種石墨烯改性的納米銀水性導(dǎo)電油墨及其制備方法
[0001] 本發(fā)明涉及印刷領(lǐng)域，尤其涉及一種石墨烯改性的納米銀水性導(dǎo)電油墨及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 導(dǎo)電油墨，是用導(dǎo)電材料(金、銀、銅和碳)分散在連結(jié)料中制成的糊狀油墨，俗稱 糊劑油墨。其特點(diǎn)是具有一定程度導(dǎo)電性質(zhì)，可作為印刷導(dǎo)電點(diǎn)或?qū)щ娋€路之用。導(dǎo)電油墨 的印刷方法很廣，如絲網(wǎng)印刷、凸版印刷、柔性版印刷、凹版印刷和平板印刷等。具體可根據(jù) 膜厚的要求選擇不同的印刷方法。導(dǎo)電油墨從種類上來分主要有金系導(dǎo)電油墨、銀系導(dǎo)電 油墨、銅系導(dǎo)電油墨和碳系導(dǎo)電油墨四大類。其中銀系導(dǎo)電油墨導(dǎo)電效果較好，印刷質(zhì)量 高，因而得以廣泛的應(yīng)用，但是由于金屬銀價格昂貴而致使銀系導(dǎo)電油墨相對價格較高。
[0003] 目前，為了取得較好的導(dǎo)電效果，傳統(tǒng)納米銀導(dǎo)電油墨中銀的固含量較高在50-80%，因而成本比較高。而石墨烯是一種很好的導(dǎo)電材料且價格相對銀而言比較便宜，因而 在導(dǎo)電油墨中添加一定量的石墨烯代替銀粉做導(dǎo)電填料，既可以保證油墨的良好導(dǎo)電性又 可以減少銀粉消耗，降低成本。
[0004] 目前，觸摸屏的可視區(qū)通常采用刻蝕好的ΙΤ0導(dǎo)電線路，而現(xiàn)有的導(dǎo)電銀漿基本上 為不透明的銀灰色或灰白色，銀粉為微米級顆?；蚱?，這種油性體系銀漿中金屬銀的含 量為40-75%，貴金屬銀用量較多、成本高，銀粉含量占油墨總量5%以下的透明絲網(wǎng)印刷導(dǎo) 電油漿目前還沒有。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)銀系導(dǎo)電油墨中銀含量較高導(dǎo)致成本太高，現(xiàn)有導(dǎo)電漿透明 度低等問題，提供一種新型的石墨烯改性的納米銀水性導(dǎo)電油墨及其制備方法。為了達(dá)到 上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0006] -種石墨烯改性的納米銀水性導(dǎo)電油墨，按照重量分?jǐn)?shù)包括以下物質(zhì)： 納米銀 0,02-3份， 石墨烯改性助劑 0.00卜3份， 硝化纖維素 0.02-10份， 十六烷基三甲基氯化銨 0.001-3份，
[0007] 有機(jī)改性聚二曱基硅氧烷 0.001-3份， 分散劑 0.001-3份， 潤濕劑 0.1-2份， 有機(jī)溶劑 70-100份；
[0008] 所述納米銀為納米銀棒、納米銀線、納米銀片、納米銀球中的至少一種。
[0009] 作為優(yōu)選，所述石墨烯改性助劑成分包括石墨烯和納米助劑。
[0010] 作為優(yōu)選，所述納米助劑為二氧化鈦納米顆粒、氧化鋁納米顆粒、氧化鋅納米顆粒 或氧化鐵納米顆粒中的至少一種。
[0011] 作為優(yōu)選，所述分散劑為聚羧酸鈉鹽、聚丙烯酸鉀鹽、聚丙烯酸鈉鹽中的至少一 種。
[0012] 作為優(yōu)選，所述潤濕劑為脂肪酸酯硫酸鹽、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯改性劑中 的至少一種。
[0013] 作為優(yōu)選，所述有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、丙二醇、乙酸乙酯、甲酸乙酯、丁酮 和環(huán)己酮中的至少一種。
[0014] 上述一種石墨烯改性的納米銀水性導(dǎo)電油墨的制備方法，包括以下步驟：
[0015] (1)將石墨烯改性助劑、硝化纖維素、十六烷基三甲基氯化銨、有機(jī)改性聚二甲基 硅氧烷、分散劑、潤濕劑加入分散機(jī)中混合均勻，得到混合物a，
[0016] (2)將納米銀在三輥機(jī)中研磨，然后與有機(jī)溶劑混合，得到混合物b，
[0017] ⑶將混合物b加入混合物a中在90-95 °C下混合1.5_2h，得到石墨烯改性的納米銀 水性導(dǎo)電油墨成品。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于，利用本發(fā)明制備的石墨烯改性 的納米銀水性導(dǎo)電油墨具有良好的導(dǎo)電線路透光性、表面硬度及耐化學(xué)溶劑等性能。利用 本發(fā)明制備的石墨烯改性納米銀水性導(dǎo)電油墨可應(yīng)用于顯示器面板、LED顯示、薄膜太陽能 電池及電磁屏蔽等領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合具體實(shí)施例對 本發(fā)明做進(jìn)一步說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實(shí)施例及實(shí)施例中的特 征可以相互組合。
[0020] 在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可 以采用不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開說明書的具體 實(shí)施例的限制。
[0021 ]實(shí)施例1，本實(shí)施例提供一種石墨稀改性的納米銀水性導(dǎo)電油墨及其制備方法。將 0.5KG硝化纖維素，1KG十六烷基三甲基氯化銨，0.5KG有機(jī)改性聚二甲基硅氧烷，0.5KG聚羧 酸鈉鹽，0.5KG脂肪酸酯硫酸鹽，石墨烯和二氧化鈦納米顆粒0.5KG，在分散機(jī)中攪拌均勻。 加入在三輥機(jī)中研磨過的納米銀棒0.5KG和乙醇70KG的混合溶液。在95°C下，恒溫1.5h，得 到納米銀水性導(dǎo)電油墨。
[0022]將上述制得的納米銀水性導(dǎo)電油墨以PET塑料膜為基底，使用200目的網(wǎng)版，進(jìn)行 絲網(wǎng)印刷，再在溫度為135°C的條件下干燥固化25分鐘，最終得到厚度為13μπι的固化的復(fù)合 導(dǎo)電油墨膜。
[0023] 對上述固化油墨膜進(jìn)行檢測，其表面電阻為102.4πιΩ ;使用中華鉛筆，對其進(jìn)行硬 度測試，硬度為3Η。將上述固化油墨膜對折后，采用2kg砝碼施加壓力，來回對折10次，測得 表面電阻為251.3mΩ。
[0024] 實(shí)施例2，本實(shí)施例提供一種石墨稀改性的納米銀水性導(dǎo)電油墨及其制備方法。將 0.2KG硝化纖維素，2KG十六烷基三甲基氯化銨，0.3KG有機(jī)改性聚二甲基硅氧烷，0.5KG聚羧 酸鈉鹽，0.5KG脂肪酸酯硫酸鹽，石墨烯和二氧化鈦納米顆粒0.5KG，在分散機(jī)中攪拌均勻。 加入在三輥機(jī)中研磨過的納米銀棒0.5KG和乙醇80KG的混合溶液。在90°C下，恒溫1.5h，得 到納米銀水性導(dǎo)電油墨。
[0025]將上述制得的納米銀水性導(dǎo)電油墨以PET塑料膜為基底，使用20目的網(wǎng)版，進(jìn)行絲 網(wǎng)印刷，再在溫度為135°C的條件下干燥固化25分鐘，最終得到厚度為13μπι的固化的復(fù)合導(dǎo) 電油墨膜。
[0026] 對上述固化油墨膜進(jìn)行檢測，其表面電阻為102.4πιΩ ;使用中華鉛筆，對其進(jìn)行硬 度測試，硬度為3Η。將上述固化油墨膜對折后，采用2kg砝碼施加壓力，來回對折10次，測得 表面電阻為242. lm Ω。
[0027] 實(shí)施例3,本實(shí)施例提供一種石墨烯改性的納米銀水性導(dǎo)電油墨及其制備方法。將 0.5KG硝化纖維素，3KG十六烷基三甲基氯化銨，0.5KG有機(jī)改性聚二甲基硅氧烷，0.5KG聚羧 酸鈉鹽，0.5KG脂肪酸酯硫酸鹽，石墨烯和二氧化鈦納米顆粒1KG，在分散機(jī)中攪拌均勻。加 入在三輥機(jī)中研磨過的納米銀棒1KG和乙醇80KG的混合溶液。在95 °C下，恒溫2h，得到納米 銀水性導(dǎo)電油墨。
[0028]將上述制得的納米銀水性導(dǎo)電油墨以PET塑料膜為基底，使用200目的網(wǎng)版，進(jìn)行 絲網(wǎng)印刷，再在溫度為135°C的條件下干燥固化25分鐘，最終得到厚度為13μπι的固化的復(fù)合 導(dǎo)電油墨膜。
[0029] 對上述固化油墨膜進(jìn)行檢測，其表面電阻為102.4πιΩ ;使用中華鉛筆，對其進(jìn)行硬 度測試，硬度為3Η。將上述固化油墨膜對折后，采用2kg砝碼施加壓力，來回對折10次，測得 表面電阻為254.9mΩ。
[0030] 實(shí)施例4，本實(shí)施例提供一種石墨稀改性的納米銀水性導(dǎo)電油墨及其制備方法。將 0.5KG硝化纖維素，3KG十六烷基三甲基氯化銨，0.5KG有機(jī)改性聚二甲基硅氧烷，0.5KG聚羧 酸鈉鹽，0.5KG脂肪酸酯硫酸鹽，石墨烯和二氧化鈦納米顆粒1KG，在分散機(jī)中攪拌均勻。加 入在三輥機(jī)中研磨過的納米銀棒1.5KG和乙醇90KG的混合溶液。在95°C下，恒溫2h，得到納 米銀水性導(dǎo)電油墨。
[0031] 將上述制得的納米銀水性導(dǎo)電油墨以PET塑料膜為基底，使用200目的網(wǎng)版，進(jìn)行 絲網(wǎng)印刷，再在溫度為135°C的條件下干燥固化25分鐘，最終得到厚度為13μπι的固化的復(fù)合 導(dǎo)電油墨膜。
[0032] 對上述固化油墨膜進(jìn)行檢測，其表面電阻為102.4πιΩ ;使用中華鉛筆，對其進(jìn)行硬 度測試，硬度為3Η。將上述固化油墨膜對折后，采用2kg砝碼施加壓力，來回對折10次，測得 表面電阻為248.3mΩ。
[0033] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾 也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0034] 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任 何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等 效實(shí)施例應(yīng)用于其它領(lǐng)域，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì) 對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種石墨締改性的納米銀水性導(dǎo)電油墨，其特征在于，按照重量分?jǐn)?shù)包括W下物質(zhì)： 納米銀 0.02-3份， 石墨雌旋性勘劑 0.001 ...3份， 硝化纖維素 0.02-10份、 十六烷基王甲基氯化矮 0.說)1 -3徐， 有機(jī)旋性聚二甲基娃氧聽 0.00 ? -3份， 分散劑 化001-3份， 潤濕劑 化1-2份， 有機(jī)溶劑 70-100份; 所述納米銀為納米銀棒、納米銀線、納米銀片、納米銀球中的至少一種。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨締改性的納米銀水性導(dǎo)電油墨，其特征在于，所述石 墨締改性助劑成分包括石墨締和納米助劑。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種石墨締改性的納米銀水性導(dǎo)電油墨，其特征在于，所述納 米助劑為二氧化鐵納米顆粒、氧化侶納米顆粒、氧化鋒納米顆?；蜓趸F納米顆粒中的至 少一種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨締改性的納米銀水性導(dǎo)電油墨，其特征在于，所述分 散劑為聚簇酸鋼鹽、聚丙締酸鐘鹽、聚丙締酸鋼鹽中的至少一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨締改性的納米銀水性導(dǎo)電油墨，其特征在于，所述潤 濕劑為脂肪酸醋硫酸鹽、烷基酪聚氧乙締酸、聚氧乙締改性劑中的至少一種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨締改性的納米銀水性導(dǎo)電油墨，其特征在于，所述有 機(jī)溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、丙二醇、乙酸乙醋、甲酸乙醋、下酬和環(huán)己酬中的至少一種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述一種石墨締改性的納米銀水性導(dǎo)電油墨的制備方 法，其特征在于，包括W下步驟： (1) 將石墨締改性助劑、硝化纖維素、十六烷基Ξ甲基氯化錠、有機(jī)改性聚二甲基娃氧 燒、分散劑、潤濕劑加入分散機(jī)中混合均勻，得到混合物a， (2) 將納米銀在Ξ漉機(jī)中研磨，然后與有機(jī)溶劑混合，得到混合物b， (3) 將混合物b加入混合物a中在90-95 °C下混合1.5-化，得到石墨締改性的納米銀水性 導(dǎo)電油墨成品。
【文檔編號】C09D11/52GK105936769SQ201610352760
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】車云霞, 呂艷紅
【申請人】青島瑞利特新材料科技有限公司