[发明专利]一种新型水性导电油墨的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及油墨制备技术领域，特别是涉及一种新型水性导电油墨的制备方法。

背景技术

近年来导电油墨在太阳能电池、薄膜开关、集成电路等领域有着重要应用。而传统的导电油墨主要是油溶性的，油墨本身毒性大、生产过程危险，并且油性溶剂对环境污染严重，难以处理。随着人们环保意识的提高，市场上亟需安全、无污染的环保导电油墨。而水性油墨主要是以水为溶剂，与传统油墨相比不含挥发性有毒有机溶剂，制备及应用过程中对相关人员无影响，对环境无危害，另外由于水性油墨不易燃，消除了易燃易爆的隐患，有利于安全生产。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种新型水性导电油墨的制备方法，能够解决传统导电油墨的制造工艺复杂，环境污染严重的缺点。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种新型水性导电油墨的制备方法，包括如下步骤:

（1）填料碳纳米管预处理:量取500g碳纳米管加入到体积比为1:3的浓硝酸和浓硫酸的混合溶液中，磁力搅拌24小时；处理完后加入质量分数为20%过氧化氢溶液处理2h；反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到处理后的碳纳米管；

（2）制备基体树脂混合液：按重量份称取15～29份基体树脂加入到50～60份溶剂中并搅拌均匀得到基体树脂混合液；

（3）向步骤（2）制备的基体树脂混合液中依次加入体积比为2～3：1～3：5～8的碳黑、碳纳米管和透明胶质钙，充分搅拌混合均匀至无干燥粉末为止；

（4）将步骤（3）中得到的原料置于三辊机中一定条件下研磨，得到新型水性导电油墨。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（1）中，所述磁力搅拌条件为：反应温度80℃，搅拌速率600～900r/min；所述过滤、洗涤、干燥条件为：采用0.5um偏氟膜过滤；蒸馏水清洗2～3次；采用0.1～0.3Mpa，70～80℃，30～60min真空干燥。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（1）中，所述步骤（2）中，所述基体树脂为质量比1～3：4～5的水溶性丙烯酸树脂和环氧树脂混合物；所述搅拌条件为：反应温度50℃，搅拌速率1000～1500r/min。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（1）中，所述步骤（4）中，所述研磨条件为：温度50～70℃，转速1200r/min，时间3～4h。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（1）中，所述成品油墨的颗粒粒径小于10μm。

本发明的有益效果是：本发明一种新型水性导电油墨，通过导电助剂、基体树脂、填料和助剂的合理选择和科学的配比设计，使所制备的导电油墨在保持良好附着力、稳定喷墨性能和环保性能的前提下，具有良好的导电性能，可用于太阳能电池等电子器件导电结构印刷，应用前景广阔。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明实施例包括：

一种新型水性导电油墨，包括如下重量份组分：基体树脂15～29份、溶剂50～60份、填料5～8份、助剂2～5份；其中，所述基体树脂为质量比为1～3：4～5的水溶性丙烯酸树脂和环氧树脂的混合物，所述溶剂为蒸馏水，所述填料为体积比为1～3：2～3：5～8的碳纳米管、碳黑和透明胶质钙，所述助剂为消泡剂为质量比为1～2：2～5的硅油和流平剂氟化钙氧烷混合物。

实施例1

（1）填料碳纳米管预处理:量取500g碳纳米管加入到体积比为1:3的浓硝酸和浓硫酸的混合溶液中，反应温度80℃，搅拌速率600～900r/min的磁力搅拌条件下搅拌24小时；处理完后加入质量分数为20%过氧化氢溶液处理2h；反应结束后，采用0.5um偏氟膜过滤；蒸馏水清洗2～3次；采用0.1～0.3Mpa，70～80℃，30～60min条件下真空干燥得到处理后的碳纳米管；

（2）制备基体树脂混合液：按重量份称取15份质量比3：4的水溶性丙烯酸树脂和环氧树脂混合物基体树脂加入到50份溶剂蒸馏水中，并温度50℃，搅拌速率1000～1500r/min条件下搅拌得到基体树脂混合液；

（3）向步骤（2）制备的基体树脂混合液中依次加入体积比为2：1：5的碳黑、碳纳米管和透明胶质钙，充分搅拌混合均匀至无干燥粉末为止；

（4）将步骤（3）中得到的原料置于三辊机中，温度50～70℃，转速1200r/min条件下研磨4h，得到新型水性导电油墨。

实施例2