淺析新型導(dǎo)電油墨的制備論文
通過膜厚的不同可以選擇不一樣的印刷方式，由于膜厚具有差異因此阻焊性、電阻以及耐磨性都具有差異。依照油墨的結(jié)構(gòu)不同可以將導(dǎo)電油墨氛圍填充型和結(jié)構(gòu)性兩大類。復(fù)合型油墨是目前市場上使用最多的油墨種類，其油墨中導(dǎo)電料大多會選擇無機(jī)填料，例如石墨、碳纖維以及金銀和銅、鎳、炭黑等，而石墨的連接料通常會選擇聚氨酯、環(huán)氧樹脂或者酚醛樹脂等。而在所有的連接料樹脂中，性能最佳的為環(huán)氧樹脂，并且原料價(jià)格也相對較低。不過環(huán)氧樹脂的耐沖擊性差且彈性小、脆性、粘度都相對較大，因此需要對其進(jìn)行改性，才能夠更好的適應(yīng)導(dǎo)電油墨的應(yīng)用要求在聚合物改性技術(shù)中，IPN即互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)，能夠復(fù)合環(huán)氧樹脂和聚氨酯，從而形成完整的互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)，這是目前粘結(jié)料領(lǐng)域中研究中最熱門的內(nèi)容。通過強(qiáng)迫互容作用和協(xié)同作用，IPN結(jié)構(gòu)能將環(huán)氧樹脂的耐熱性、粘接性同聚氨酯的高彈性相互結(jié)合，從而增加材料的韌性。文章則是研究分析了在環(huán)氧樹脂中加入醚鍵，從而增加韌性，并在改性后的材料中加入導(dǎo)電填料，導(dǎo)電油墨便從此制得。
在油墨的制備中，制備原料主要使用石墨、炭黑，并使用改性環(huán)氧樹脂作為連接料，并使用適宜的溶劑加入其中、固化劑以及分散劑，從而得到性能優(yōu)良的導(dǎo)電油墨，通過對該油墨的性能進(jìn)行研究，并引用在RFID中，可以看出，改性環(huán)氧樹脂的優(yōu)勢十分明顯。
1油墨制備
1.1預(yù)聚體制備
將容量適宜的三口燒瓶至于實(shí)驗(yàn)臺，并在其中加入聚乙二醇，對燒瓶進(jìn)行加熱處理，即真空脫水，脫水后進(jìn)行冷卻，待冷卻完成后加入N2進(jìn)行保護(hù)，并保持內(nèi)部維持80℃，盡快將適宜量的TDI加入，保證聚乙二醇和TDI摩爾量比為1:1.2，充分?jǐn)嚢?h，停止反應(yīng)，得到預(yù)聚體，帶反應(yīng)物冷卻至室溫后放置待用。并用二正丁胺法進(jìn)行測量，測得NCO含量為50lc
1.2 IPN合成
將環(huán)氧樹脂加入到待用的三口燒瓶中進(jìn)行充分?jǐn)嚢�，攪拌過程中嫁入CAC,即乙二醇乙醚酸酯，直到將環(huán)氧樹脂溶解完全，保證反應(yīng)容器內(nèi)部溫度為70℃，同時將化學(xué)計(jì)量預(yù)聚體加入到反應(yīng)溶脂中，保證預(yù)聚體同環(huán)氧樹脂質(zhì)量比為1:9，反應(yīng)時間兩小時，得到IPN 。
1.3油墨制備
將導(dǎo)電石墨同炭黑充分混合，其質(zhì)量比為2:3，并加入IPN ,即改性環(huán)氧樹脂，保證加入改性樹脂、混合物之間的質(zhì)量比為6:25，并將環(huán)己酮、聚氨酯樹脂加入其中，從而作為溶劑以及固化劑，在加入分散劑后充分予以研磨，研磨時間控制為30min，得到導(dǎo)電油墨 。
2檢測分析
2.1導(dǎo)電油墨固化行為分析
用Perkin ELmerDSC-7型熱分析儀進(jìn)行差示掃描熱分析(DSC) ,氣氛為靜態(tài)空氣，升溫固化，DSC的升溫速率為10℃/min,溫度范圍為35~ 180℃。
充分的分析證明后可以得出，在140℃時，導(dǎo)電油墨存在一個明顯放熱峰，這一性能同改性環(huán)氧樹脂有關(guān)。當(dāng)導(dǎo)電油墨在140℃下加熱15分鐘后，導(dǎo)電油墨基本固化完全。
2.2柔性電路板耐彎折性
用拓斯達(dá)TOS-817型搖擺實(shí)驗(yàn)機(jī)測試改性環(huán)氧樹脂基導(dǎo)電油墨印刷線路的耐彎折性測定導(dǎo)電線條長2.4cm、寬0.9mm、厚3pm，測5個平行值，取平均值。實(shí)驗(yàn)參數(shù)如下:搖擺角度:1800;搖擺速度:60次omin-1;搖擺次數(shù):10000次;溫度:28℃，相對濕度:80%
通過表1可以看出，導(dǎo)電碳漿中使用改性環(huán)氧樹脂作為油墨的連接料，并使用茲網(wǎng)印印刷成導(dǎo)電線路，對制成的導(dǎo)電線路進(jìn)行1800彎折萬次后，其電阻率有所上升，由此可以看出使用聚氨酯改性環(huán)氧樹脂使得油墨的柔韌性得到了提升，因此使用該連接料制備的油墨符合電路印刷需求
2.3改性環(huán)氧樹脂基導(dǎo)電油墨印刷電路線條附著力
在印刷號的式樣線條上使用3米600#膠粘帶進(jìn)行粘結(jié)，保證導(dǎo)電線條寬0.9mm，長1℃m，厚度為3pm，保證導(dǎo)線方向同膠帶方向相互平行，并使用橡皮將膠帶擦平，靜置一分鐘，并垂直用力將膠帶撕開，觀察式樣條同膠帶上是否有拉脫的磨層，并對粘附后的線條進(jìn)行檢測，觀察其電阻變化，每組線條需要進(jìn)行五個平行值的測試，取其平均值。
經(jīng)3M600#膠粘帶拉脫實(shí)驗(yàn)后，改性環(huán)氧樹脂基導(dǎo)電油墨印刷線條無膜層拉脫。由表可知粘附實(shí)驗(yàn)后導(dǎo)電線路電阻r升率為29.95%。說明利用改性的環(huán)氧樹脂作連結(jié)料的導(dǎo)電油墨的附著力較好。
3結(jié)束語
以2,4-甲苯二異氰酸酯與聚乙二醇反應(yīng)合成的端異氰酸酯聚氨酯預(yù)聚體，對環(huán)氧樹脂改性中使用該種預(yù)聚體，并將改性后的環(huán)氧樹脂作為導(dǎo)電油墨的連接料，油墨使用導(dǎo)電石墨、炭黑作為填料，并適當(dāng)?shù)募尤脒m量溶劑、固化劑、分散劑、固化劑等混合制成導(dǎo)電油墨，通過對該種導(dǎo)電油墨進(jìn)行性能測試表明其附著力良好，且制備的導(dǎo)電線路能夠彎折10000次。
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