水性導電油墨的研制.pdf

1、本文針對油墨行業(yè)中的一種新興的功能性油墨——水性導電油墨進行了大量的研究試驗工作，驗證了這個領域內(nèi)的理論，并用于指導實踐。論文中，根據(jù)高分子的化學性質(zhì)及功能高分子的導電性，體積電阻率等理論知識，從微觀的角度深入理解總結了導電油墨的導電機理以及預測了實驗中所要添加的導電填料的量。重點通過對水性導電油墨系統(tǒng)的研究，分別討論了水性丙烯酸樹脂、水性環(huán)氧樹脂、聚乙烯醇樹脂和一些油性樹脂對油墨粘度、固含量、附著力、電阻率及電性能的穩(wěn)定性的影響，不同

2、樹脂含量對油墨的這些性能的影響，以及通過改變石墨的種類和含量，碳黑的種類和含量，來調(diào)節(jié)油墨的配方。通過實驗結果表明：對于單一填料組分，雖然石墨在結構上看來宜于導電，但是由于石墨的粒徑遠遠大于碳黑的，所以綜合發(fā)現(xiàn)碳黑的導電性要高于同樣配比的石墨。由于石墨的層狀結構不穩(wěn)定，不宜單獨作導電填料使用，且這種結構不利于增大導電粒子在空間的接觸幾率和接觸面積，限制了其導電性；碳黑在實際操作中存在粘度高，加工困難，高填充量下使聚合物的原有性能損失較大

3、等問題，而石墨能夠提供給油墨良好的加工性能和能夠保持基體聚合物原有性能，故選用石墨、碳黑混合填料進行實驗，經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)二者以1：1混合時所得油墨性能為佳。在導電油墨中對于導電填充料，并不是添加的越多，導電性越強，它有一個臨界值，超過這一值，導電性反而降低，通過實驗，發(fā)現(xiàn)這一值一般為總含量的40％，根據(jù)樹脂的不同略有不同。對于樹脂，單一樹脂無法滿足產(chǎn)品越來越精細的要求，所以必須選用混合樹脂，經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)水性丙烯酸樹脂與水性環(huán)氧以1：1配制，聚

4、乙烯醇溶液與聚醋酸乙烯酯乳液以8：2配制時都可以得到性能良好的水性導電油墨。導電油墨在低填充量和低電壓下都符合歐姆定律，伏安曲線呈一直線，在高填充量和高電壓下不符合歐姆定律，伏安曲線出現(xiàn)拐點，拐點時的電壓跟樹脂的含量和種類有關，一般電壓需超過100V。 由于目前導電油墨重要的用途之一是電取暖，這就要求導電油墨不僅具有一定的電阻值，而且電阻值必須穩(wěn)定，所以本文系統(tǒng)地研究影響油墨穩(wěn)定性的一些因素，創(chuàng)新性地得出了一些增強其穩(wěn)定性的結論