导电油墨

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新型导电油墨具体的制备方法

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新型导电油墨具体的制备方法

发布日期:2013-08-29 12:41 来源:http://www.szxinghua.net 点击:

  导电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。  一、连接料及油墨的制备
  1.改性环氧树脂基导电油墨的制备
  先将质量比为3:2的导电炭黑和导电石墨混在一起,再加入聚氨酯改性环氧树脂IPN(与混合物的质量比为6:25),再加入少量固化剂(聚氨酯树脂)、溶剂(环己酮)和分散剂(FA-196),在研磨机中研磨30分钟,得到改性环氧树脂基导电油墨。
  2.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%。
  二、导电油墨的检测
  1.改性环氧树脂基导电油墨的固化行为
  用PerkinElmerDSC-7型热分析仪进行差示扫描热分析(DSC),气氛为静态空气,升温固化,DSC的升温速率为10℃/min,温度范围为35~180℃。
  导电油墨的DSC曲线
  2.改性环氧树脂基导电油墨印刷电路线条附着力
  将3M600#胶粘带粘在已固化好的印刷试样线条上,导电线条长10cm、宽0.9mm、厚3μm,保证粘胶带长边与导电线条方向平行,用高级绘图橡皮用力擦平,放置1分钟后,用力垂直迅速拉脱胶带,观察胶带及试样线条是否有膜层拉脱,并测粘附前后线条电阻变化值,每种导电线条测5个平行值,取平均值。
  三、结论
  以2,4-甲苯二异氰酸酯与聚乙二醇反应合成的端异氰酸酯聚氨酯预聚体,将其用于环氧树脂的改性,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,制备的改性环氧树脂基导电油墨,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。

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