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導(dǎo)電油墨是指印刷在非導(dǎo)電基材上的油墨,使其能夠傳導(dǎo)電流,消除靜電積累的能力。一般印刷在非導(dǎo)電基材上,如塑料、玻璃、陶瓷或紙板。印刷方法很多,如絲網(wǎng)印刷、凸版印刷、柔性版印刷、凹版印刷和膠印等。都可以使用??筛鶕?jù)膜厚的要求選擇不同的印刷方式。不同膜厚的電阻、耐焊性和耐磨性也不同。導(dǎo)電油墨按其結(jié)構(gòu)可分為結(jié)構(gòu)型和填充型兩種。目前電子行業(yè)使用的導(dǎo)電油墨主要是復(fù)合導(dǎo)電油墨。使用的導(dǎo)電填料一般為無機填料,如金、銀、銅、鎳、炭黑、石墨、碳纖維等,粘結(jié)劑樹脂通常為酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯等。其中,環(huán)氧樹脂以其優(yōu)異的性能和廉價的原材料被廣泛應(yīng)用于導(dǎo)電聚合物中,但也存在高粘度、高脆性、低彈性、耐沖擊性差等缺點,需要對其進(jìn)行改性和增韌?;ゴ┚酆衔锞W(wǎng)絡(luò)(IPN)是聚合物改性的一個新領(lǐng)域。聚氨酯與環(huán)氧樹脂復(fù)合共混形成互穿網(wǎng)絡(luò)是近年來的研究熱點。IPN結(jié)構(gòu)可以將聚氨酯的高彈性與環(huán)氧樹脂的良好耐熱性和附著力通過強制相互兼容和協(xié)同效應(yīng)有機地結(jié)合起來,從而達(dá)到良好的增韌效果。我以端異氰酸酯聚氨酯為增韌劑,通過端異氰酸酯基與環(huán)氧樹脂上的仲羥基的反應(yīng),在環(huán)氧樹脂中引入柔性醚鍵,從而提高環(huán)氧樹脂的韌性,并用改性環(huán)氧樹脂加入導(dǎo)電填料制成導(dǎo)電油墨。
就其應(yīng)用而言,可應(yīng)用于柔性電路和RFID。柔性電路是實現(xiàn)電子信息產(chǎn)品多功能化、集成化、小型化、低成本的關(guān)鍵部件。隨著電子產(chǎn)品和設(shè)備向輕、薄、小、低成本、多功能、高可靠性等方向發(fā)展,柔性電路的用量不斷增加。使用導(dǎo)電油墨或?qū)щ娪湍ㄟ^印刷或印刷,在柔性絕緣基板上導(dǎo)電跡線的形成引起了人們的廣泛關(guān)注。測試表明,改性環(huán)氧樹脂基導(dǎo)電油墨具有良好的附著力,印制導(dǎo)電電路的抗彎強度達(dá)到10000次,滿足柔性印制電路的要求。RFID是一種有望取代條形碼的電子標(biāo)簽。它由天線和微芯片組成。然而,在推廣過程中,由于其技術(shù)不經(jīng)濟,采用新型導(dǎo)電油墨印制的低成本標(biāo)簽天線價格低廉,阻礙了其發(fā)展。成本封裝技術(shù)將促進(jìn)RFID標(biāo)簽的批量生產(chǎn),成為決定未來行業(yè)發(fā)展速度的關(guān)鍵因素之一。我以改性環(huán)氧樹脂為連接材料,導(dǎo)電炭黑和導(dǎo)電石墨為導(dǎo)電填料,加入適量的固化劑、溶劑和分散劑,制備了改性環(huán)氧樹脂基導(dǎo)電油墨,并對其性能進(jìn)行了測試。研究,將其應(yīng)用到RFID中,天線的優(yōu)勢將越來越突出。
1. 粘結(jié)劑和油墨的配制。
1. 聚氨酯預(yù)聚體的制備。
先在三頸瓶中加入聚乙二醇,然后加熱真空脫水1小時,冷卻后注入氮氣保護,保持內(nèi)部溫度80°C,并盡快加入化學(xué)計量的TDI,TDI與聚乙二醇的摩爾用量為1.2:1的體積比,攪拌4小時后停止反應(yīng),得到端異氰酸酯基聚氨酯預(yù)聚物,冷卻至室溫使用。二正丁胺法測定的NCO含量為5%。
2. 聚氨酯改性環(huán)氧樹脂互穿網(wǎng)絡(luò)的合成。
三口燒瓶中加入環(huán)氧樹脂,然后攪拌,邊攪拌邊加入乙二醇乙酸乙酯(CAC)至環(huán)氧樹脂完全溶解,然后保持內(nèi)部溫度在70℃,并加入化學(xué)計量的聚氨酯預(yù)聚物,環(huán)氧樹脂:預(yù)聚物的質(zhì)量比為9:1,反應(yīng)時間為2h,最終得到聚氨酯改性環(huán)氧樹脂IPN。
3. 改性環(huán)氧樹脂基導(dǎo)電油墨的制備。
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