上海不干胶:印刷用导电油墨的制成与作用

导电性油墨是指印刷在非导电承印物上,使之具有传导电流和排除积累静电荷能力的油墨,一般是印在塑料、玻璃、陶瓷或纸板等非导电承印物上。印刷方式很多,如丝网印刷、凸版印刷、柔性版印刷、凹版印刷和平板印刷等均可采用。可根据膜厚的要求选用不同的印刷方法,膜厚不同则电阻、阻焊性及耐磨擦性等亦各异。导电油墨按其结构不同可分为结构型和填充型两类,目前应用于电子行业的导电油墨主要是复合型导电油墨,所用的导电填料一般为无机填料,如金、银、铜、镍、炭黑、石墨、碳纤维等,而连结料树脂通常选用酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯等 。其中环氧树脂因性能优良及原料廉价易得而在导电聚合物中广为应用,但也存在粘度大、脆性大、弹性小、耐冲击性差等缺点,所以有必要对其改性增韧 。互穿聚合物网络(IPN)是聚合物改性的新领域,使聚氨酯和环氧树脂复合、共混形成IPN 体系,是近年来研究较多的课题。IPN 结构可通过强迫互容与协同效应使聚氨酯的高弹性与环氧树脂的良好耐热性与粘接性有机结合在一起,以取得良好的增韧效果。我以端异氰酸酯聚氨酯为增韧剂,通过端异氰酸酯基与环氧树脂上的仲羟基反应,在环氧树脂上引入柔韧性的醚键,从而改善环氧树脂的韧性,并用改性后的环氧树脂加入导电填料制得导电油墨。
在其应用方面,它可以应用在柔性电路和RFID上面。柔性电路是实现电子信息产品多功能化、集成化、小型化和低成本的关键部件。随着电子产品与设备向轻、薄、小、低成本、多功能、高可靠性等方向发展,柔性电路的用量越来越大,利用导电油墨或导电墨水通过印刷或打印的方式,在柔性绝缘基板上形成导电线路引起了广泛关注。通过检测表明改性环氧树脂基导电油墨有良好的附着力,印制的导电线路抗弯折性达到10000次,满足柔性印刷电路的要求。RFID是一种预期能够代替条形码的电子标签,由天线和微型芯片构成,但是在推广过程中,因其技术不够经济而使发展受到阻碍,而用新型导电油墨印制的低成本标签天线,低成本封装技术将促进RFID标签的大规模生产,并成为未来一段时间内决定该产业发展速度的关键因素之一。我以改性环氧树脂作为连结料,导电炭黑、导电石墨作为导电填料,加上适量的固化剂、溶剂和分散剂,制备了改性环氧树脂基导电油墨,并对其性能进行了研究,将其运用到RFID中,天线的优势将会越来越突出。
一、连接料及油墨的制备
1.聚氨酯预聚体的制备
先在三口烧瓶中加入聚乙二醇,再加热抽真空脱水1小时,待其冷却后再充氮气保护,保持内温80℃,尽快加入化学计量的TDI,TDI和聚乙二醇用量的摩尔量比为1.2:1,搅拌4小时后停止反应,即得到端异氰酸酯聚氨酯预聚体,冷却至室温待用。用二正丁胺法测NCO含量为5%。
2.聚氨酯改性环氧树脂IPN的合成
在三口烧瓶中加入环氧树脂,再进行搅拌,一边进行搅拌一边加入乙二醇乙醚醋酸酯(CAC),直至环氧树脂完全溶解,然后保持内温70 ℃,加入化学计量的聚氨酯预聚体, 环氧树脂:预聚体二者质量比为9:1,反应时间为2h ,最后得到聚氨酯改性环氧树脂IPN。
3.改性环氧树脂基导电油墨的制备
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