[发明专利]一种导电油墨及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电油墨，尤其涉及一种应用在凹版印刷、丝网印刷或在低温辐射电热膜中的发热涂层。

背景技术

低温辐射电热膜供暖是一种新型的供暖方式，它是通过电热膜使电能转化为热能，具有节能、经济等特点，现已经得到人们的认可和广泛应用。专利CN1255037A公开了一种低温辐射电热膜，包括绝缘部分、电热层、载流条，所述电热层的结构由并联的导电条组成。形成电热涂层的导电油墨是电热膜产品的关键技术。

目前广为使用的低温辐射电热膜使用导电碳浆作为发热体，CN1219834A公开了一种远红外辐射低温电热印刷油墨，其组分包括：树脂连接料、碳黑、石墨、银粉、气相二氧化硅、三盐基硫酸铅、锑白粉、混合溶剂，其中树脂连接料为过氯乙烯树脂、绿化聚丙烯、丙烯酸酯、引发剂、混合溶剂；该配方为常用的导电碳浆配方，其电性能和热性能不能满足要求，且电阻正温度系数也很低。

为开发一种电性能和热性能优良的导电油墨，CN102702805A公开了一种电热远红外保健材料，包括白炭黑、纳米活性硅酸钙、纳米沉淀硫酸钡、纳米电气石粉、导电碳黑等；CN101914347A公开了一种碳纳米管符合碳晶涂料，包括碳纳米管、改性后的球磨短碳纤维、树脂涂料、红外发射粉体等。然而，上述纳米级粉末材料和碳纳米管、碳纤维材料在导电涂料中的分散是一个很大的问题，即使在涂料中分散均匀，在印刷干燥后也无法保持涂料中的均匀分散状态，这样很容易导致电热膜在使用过程中发生局部过热、导电性能不理想等问题，而且材料成本偏高，不适宜推广应用。

发明内容

本发明为解决现有技术中的上述问题提出的。

本发明提供了一种改进后的导电油墨，适合于凹版印刷和丝网印刷，同时导电油墨具有大于5000ppm/℃的电阻正温度系数，用这种油墨制作的低温辐射电热膜在散热不好的条件下会自动降低电热膜的发热功率，减少电热膜过热的风险。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一个方面是提供一种导电油墨，包括以下组分及各组分的重量份数：

优选地，所述载体溶剂为中闪点或高闪点溶剂，选自芳烃、烷烃、环烷烃、醚类、醚酯类、酯类中的任意一种或多种。

优选地，所述导电添加剂选自炭黑、石墨、导电陶瓷粉、导电金属粉中的任意一种或多种。

优选地，所述非晶聚合物为热塑性树脂，选自丙烯酸、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚酰亚胺中的任意一种或多种。

优选地，所述半结晶聚合物为热塑性树脂，选自乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物、乙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚物、乙烯和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的共聚物、用金属离子中和部分羧基的乙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸共聚物、酸或酸酐改性的乙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸共聚物、酸或酸酐改性的乙烯和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯共聚物中的任意一种或多种。

优选地，所述助剂选自分散剂、流平剂、消泡剂、抗沉淀剂、流变助剂、抗氧化剂、偶联剂中的任意一种或多种。

上述配方配制的导电油墨具有100-100000cP的粘度，和大于5000ppm/℃的电阻正温度系数，适合应用于凹版印刷或丝网印刷。

本发明的另一方面是提供一种如上述导电油墨在低温辐射电热膜中的发热涂层的应用。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

本发明提供的导电油墨在温度较低或长期放置后，油墨会呈胶冻状，升温或经搅拌或震动等作用后仍具有较好的流动性，用这种油墨制作的低温辐射电热膜在散热不好的条件下会自动降低电热膜的发热功率，减少电热膜过热的风险。

本发明改进的导电油墨通常的加工工艺与普通丝网或凹版印刷油墨相似，通常在分散机中加入一定量的载体溶剂，按配比加入半结晶聚合物进行搅拌，待半结晶聚合物完全溶解后根据配比加入非结晶聚合物继续进行搅拌，形成具有一定流动性的聚合物溶液。再根据配比加入适当的导电添加剂和助剂，形成宏观分散均匀的油墨分散体。分散后的油墨可通过三辊研磨机或砂磨机进一步剪切分散，使油墨中导电添加剂和其它组分充分混合分散。最后把混合分散后的物料加入分散机中，并根据要求加入全部或部分剩余溶剂来调节物料粘度以达到要求的范围。通常凹印油墨要求具有较低的粘度(小于200mPa·s)，调节粘度时溶剂适当多加；丝网印刷油墨要求具有较高的粘度(大于1000mPa·s)，调节粘度时溶剂适当少加。

附图说明

图1为电热膜结构示意图；

图2为测试槽结构示意图；

图3为测温点分布示意图。