[发明专利]一种导电油墨、RFID天线和电子标签及制备方法

说明书

本申请提供一种导电油墨、RFID天线和电子标签及制备方法，涉及电子标签领域。导电油墨的原料按重量份数计包括：石墨烯纳米片20‑40份，金属填料10‑40份，聚合单体2‑10份，光引发剂1‑5份，分散剂1‑5份，偶联剂1‑5份和溶剂30‑60份。RFID天线采用上述的导电油墨制作而成的天线结构，RFID天线的方阻为0.5‑10Ω。RFID电子标签包括由芯片和上述RFID天线组成的Inlay层，RFID天线贴合于芯片的一侧面，Inlay层的两侧面均依次叠加设置有热熔胶层和基层。RFID天线的电导率和稳定性高，RFID电子标签耐高温水洗，制造成本低、生产效率高。

技术领域

本申请涉及电子标签领域，具体而言，涉及一种导电油墨、RFID天线和电子标签及制备方法。

背景技术

RFID(Radio Frequency Identification，无线射频识别技术)是非接触式数据自动采集技术。RFID标签最大的特点是信息采集速度快，不需要机械或光学接触，完全通过无线通信技术完成，在1秒钟内能够同时采集数百上千个物体信息，信息采集准确率高。

近年来，研究发现石墨烯材料具有微观拓扑结构，使之具备高导电性能，将石墨烯粉末化处理后制成复合导电浆料，通过印刷天线方法制作的RFID标签具有广阔的应用前景。但是目前的复合导电浆料由于材料的选择和用量等原因，经常出现导电性能不达标，导致RFID标签不合格的问题。而且利用石墨烯导电油墨印刷天线制作RFID电子标签的过程中，通常使用加热炉，存在干燥温度较高，干燥时间较长，生产效率低，产品稳定性差等问题。另外常用的RFID标签，无法适应如高温、酸碱洗涤等环境，经过多次高温洗涤之后，标签性能逐渐下降，误读漏读率增加。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种导电油墨、RFID天线和电子标签及制备方法，RFID天线的电导率和稳定性高，RFID电子标签耐高温水洗，制造成本低、生产效率高。

第一方面，本申请实施例提供了一种导电油墨，按重量份数计，原料包括：石墨烯纳米片20-40份，金属填料10-40份，聚合单体2-10份，光引发剂1-5份，分散剂1-5份，偶联剂1-5份和溶剂30-60份。

在上述技术方案中，导电油墨为光固化型，其原料组成包括石墨烯材料、金属填料、聚合单体、光引发剂、分散剂、偶联剂和溶剂。具体地，采用溶剂形成溶剂体系，并在分散剂的作用下，能够使其他原料均匀分散于该溶剂体系中；使石墨烯和金属微粒浸渍在偶联剂中，粒子表面经偶联剂处理后可以与溶剂产生很好的相容性；光引发剂能够吸收光辐射能，引发聚合单体交联固化，从而引起液滴组分固化，从而得到固体颗粒形成RFID天线。光引发剂按一定的比例分散于溶剂体系中，便于几乎全部的光引发剂能够被光辐射；聚合单体按一定的比例分散于溶剂体系中，便于几乎全部的聚合单体都能交联固化。采用本申请的导电油墨光固化制作RFID天线，可以有效防止石墨烯纳米片的团聚和金属填料的氧化，提高RFID天线的电导率和稳定性。另外，本申请的导电油墨可以在塑料薄膜、纸张、陶瓷、纤维等几乎所有基材上实现印刷，标签底材范围宽；而且该导电油墨性价比高，尤其是与现有的导电银浆相比，具有较大的成本优势。

在一种可能的实现方式中，原料中：

石墨烯选自于纯石墨烯、氧化石墨烯、氮掺杂石墨烯、氟掺杂石墨烯中的至少一种；

和/或，金属填料选自于金、银、铜、铝和银包覆铜中的至少一种；

和/或，聚合单体为乙烯系不饱和单体和/或丙烯系不饱和单体，可选地，聚合单体选自于丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种；

和/或，光引发剂选自于安息香、安息香乙醚、安息香丁醚、安息香双甲醚、二苯甲酮、硫杂蒽酮类、樟脑孔醌和硫杂蒽酮中的至少一种；

和/或，分散剂选自于聚乙二醇、甲基纤维素、乙基纤维素和聚乙烯吡咯烷酮中至少一种；