导电油墨及其印刷技术的研究进展

目的 综述导电油墨及其印刷方式的研究进展,为开发价格低廉、性能稳定、导电性优良的导电油墨提供参考。方法 通过查阅文献归纳各类导电油墨的制备方式、印刷方式和应用领域,对导电油墨进行系统分类,比较各类导电油墨的性能和优缺点,并对其印刷技术进行分析,展望了导电油墨的发展前景。结果 目前关于导电油墨的研究集中在纳米银、纳米铜、石墨烯等导电填料的低温烧结油墨,主要采用丝网印刷、喷墨印刷等印刷方式,多用于制备传感器、柔性可穿戴设备等。未来的研究仍需关注如何低成本、低能耗、简单大量地制造导电油墨。结论 导电油墨的制备将与环境友好型的印刷方式相结合,向高导电性、高印刷适性发展,成为印刷电子领域的关键技术。     

纳米铜导电油墨的制备及其应用

综述了纳米铜粒子的制备方法,即机械球磨法、辐射合成法、物理气相沉积法等物理制备法及化学制备法,探讨了改进纳米铜导电油墨防氧化、低温烧结、导电性能等关键问题,以及纳米铜导电油墨在印刷RFID电子标签、薄膜开关、触摸屏等方面的应用,并提出纳米铜导电油墨未来的研究方向为：抗氧化、低温烧结、多种印刷方式及产品应用等研究。     

分散剂和树脂对导电油墨导电性能的影响

目的 探究提升碳系水性导电油墨导电性能的方法，主要研究分散剂和树脂的含量对碳系水性导电油墨导电性能的影响。方法 使用W?190分散剂和水性丙烯酸树脂，采用双因素法，保持分散剂和树脂的总质量在油墨中的占比固定，且其他组分在油墨中的占比也不变，通过改变分散剂与树脂之间的比例，制备多组碳系水性电热油墨。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)观察各组碳系水性导电油墨，测试油墨的黏度、方阻，探究导电油墨的形貌和导电性。结果 通过改变分散剂与树脂的质量比值，会对导电油墨的导电性能产生较大影响。在其他条件一定的情况下，随着分散剂与树脂的质量比值的增加，碳系水性导电油墨的导电性呈先降低再升高的趋势。结论 分散剂与树脂的质量比对导电油墨的导电性具有较大影响，当分散剂与树脂的质量比为2.5∶1时，在分散研磨60 min后，碳系水性导电油墨的黏度最大值为11.1 Pa.s，方阻最小值为4.3 Ω/□，此时导电性相对最佳。     

基于石墨烯的导电油墨配方优化设计

分析了不同原材料配比的石墨烯导电油墨性能。将石墨烯添加质量分数为26%,28%,30%,32%的导电油墨分别编号为A、B、C、D,测量4组样品的电阻率、油墨细度,分析印品的印刷质量。测试结果表明:随着石墨烯填充量的增加,导电油墨的电阻率逐渐降低,导电油墨D的电阻率最小,为5.42Ω·cm;随着石墨烯含量的增加,油墨细度随之增大,其值都在丝网印刷油墨适性细度范围之内;导电油墨D印刷的样品质量相对最好。可得最佳的导电油墨配比为:连结料丙烯酸树脂、无水乙醇、丙三醇、苯甲酸、导电碳粉、聚乙烯蜡、导电填料石墨烯的添加质量分数分别为18%,34%,11%,2%,2%,1%,32%。导电油墨D的导电性能较好,丝网印刷的样品质量也较高。     

石墨烯/纳米银导电油墨导电性能研究

目的制备出具有优异导电性能的石墨烯/纳米银复合材料,并作为导电填料,以提高导电油墨的导电性能。方法采用Hummers法制备氧化石墨烯,以葡萄糖作为还原剂,采用同步还原法制备石墨烯/纳米银,将石墨烯/纳米银复合物和纳米银按不同比例混合作为导电填料来制备导电油墨。通过透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱等分析测试方法表征了石墨烯/纳米银复合材料的微观结构和形貌,并通过四探针法对油墨的导电性进行检测。结果纳米银颗粒均匀地负载在石墨烯片层上,纳米银粒径约为35 nm;掺杂石墨烯/纳米银复合物质量分数为12%时,导电油墨的电阻率可达到1.08×10~(-7)?·m,导电性能提高约64%。结论制备的复合材料石墨烯呈片状,结构完好,添加到导电油墨中能明显提高导电性能。     

UV固化水性聚氨酯基油墨的制备

将季戊四醇三丙烯酸酯引入聚氨酯预聚体的末端,制备了新型可UV固化的水性聚氨酯树脂,并以其为连接料,制备了UV固化水性凹印油墨,研究了DMPA质量分数对UV固化水性聚氨酯乳液性能的影响及UV固化水性凹印油墨的性能。结果表明,随着DMPA质量分数的增加,乳液的颜色由乳白不透明逐渐转变为半透明泛蓝光,稳定性能增强,粒径不断减小,固含量随之增加,综合考虑,确定适宜的DMPA质量分数为6.25%;制得的UV固化水性凹印油墨符合国家标准的水性烟包凹印油墨的性能要求,基本能够满足实际使用过程中印刷适性的要求。     

液相剥离法制备石墨烯导电油墨的研究进展

目的 综述液相剥离法制备石墨烯导电油墨的研究现状，为促进石墨烯导电油墨在印刷电子领域的应用提供参考。方法 针对各种形式液相剥离制备石墨烯导电油墨的方法，分别从所使用溶剂的物理化学性能、制备流程、制得石墨烯导电油墨的性能等方面进行归纳和对比。结果 目前，液相剥离法制备石墨烯导电油墨的研究主要集中在提升石墨烯的分散性和油墨的导电性能等方面，未来需关注液相剥离过程中溶剂和助剂的选择，沿着低成本、绿色化、产业化等方向发展。     

聚噻吩基导电油墨的制备及其印刷适性研究

聚噻吩及其衍生物具有高导电性、环保性、热稳定性等优点,将其 制备成导电油墨,在印刷电子和智能包装等领域中极具应用前景。本文以聚（3, 4- 乙撑二氧噻吩）（PEDOT）、导电炭黑（CB）以及羧甲基纤维素钠（CMC） 为主体,采用原位聚合法制备了 PEDOT-CB/CMC 导电油墨。系统地研究了 连接料、辅助添加剂及烧结温度等对油墨黏度、附着力、分散性和导电性能 的影响;并借助于丝网印刷技术对油墨的印刷适性进行了研究。结果表明, 导电油墨具备良好的分散性和附着力;印品经烧结处理后,其电阻值明显下 降并随墨条长度、宽度的增加呈现规律性变化。另外,导电油墨在纸、塑料、 棉布等不同基材上均能满足丝网印刷的要求。     

水性导电涂料导电性能及屏蔽效能研究

研制了以片状镀银铜粉为导电填料,水性聚氨酯乳液和水性丙烯酸乳液为成膜树脂的水性导电涂料.分析了成膜树脂、填料含量、溶剂种类、涂层厚度对涂膜导电性能的影响,并通过涂层的微观结构和导电机理,探讨了造成这些影响的原因.测试结果表明该涂料有较好的电磁屏蔽效能.     

电弧放电法制备石墨烯及其在导电油墨中的应用

导电油墨是印刷电子技术中使用的关键电子材料, 而导电填料作为导电油墨的主要成分要求其化学性能稳定且电导率高。其中, 基于石墨烯的导电油墨因为其、透射电子显微镜、拉曼光谱等手段对制备的石墨烯进行了表征。结果表明: 直流电弧放电法制备的石墨烯为2~10层、尺寸在100~200 nm范围且纯度高、结晶性好。在此基础上, 研究了涂层厚度、热处理温度以及弯曲角度等对石墨烯导电油墨导电性能的影响。研究发现, 石墨烯导电油墨电阻率与涂层厚度、热处理温度成反比, 且随着厚度、温度的增加石墨烯导电油墨的电阻率逐渐降低。并且样品在柔性基底上经过不同角度的弯曲折叠后电阻率没有明显变化。当厚度为170 μm的样品经过360℃ (30 min) 热处理后, 石墨烯导电油墨的电阻率仅为0.003 Ω·cm。上述结果表明, 电弧法制备的石墨烯导电油墨有望成为未来印制电子领域的关键材料。     

碳纳米管对碳系导电油墨电热性能的影响

目的 研究碳纳米管对碳系水性导电油墨电热性能的影响,寻找最佳含量的发热油墨。方法 采用单因素法,在原有碳系水性导电油墨中通过添加不同含量的碳纳米管制备多组碳系水性电热油墨。通过测试其SEM、TEM、电热功率、接触角等探究碳系水性电热油墨的最佳制备配方。结果 不同碳纳米管含量的碳系水性电热油墨其发热温度、电功率具有一定的差异。在其他条件一定的情况下,随着碳纳米管含量的增加,碳系水性导电油墨的电热导电性先降低再升高。当碳纳米管质量分数为0.75%时,碳系水性导电油墨的可以达到温度最高（147℃）,功率相对较低（4.4 W）,此时为导电性最佳碳系水性电热油墨的配方。结论 在导电油墨中添加适量的碳纳米管可改善油墨的加热性能。     

表面活性剂助剂对水性基墨性能的影响

目的通过研究表面活性剂对水性基墨干燥性能、颜色性能和流变性的影响规律,得到选择表面活性剂助剂的理论基础。方法选用阴离子、非离子和阴/非三类6种表面活性剂助剂,利用流变仪和表面张力仪等测量助剂加入前后水性基墨粘度、表面张力、接触角、色密度、光泽度等的变化规律。结果6种助剂加入后对水性基墨在薄膜上的润湿性影响较小;阴离子表面活性剂能够降低水性基墨的动态表面张力和粘度,降低色密度,提高稳定性;非离子表面活性剂可以提高水性基墨的干燥速率;阴/非复合助剂和阴离子表面活性剂有利于提高水性基墨的综合性能。结论助剂对水性基墨性能影响复杂,要考虑综合效果选择使用。     

基于改性酪素制备水性油墨连接料的现状与展望

对酪素及水性油墨连接料的性质和特点分别进行了简介,综述了近年来国内外在改性酪素和水性油墨连接料方面的研究现状,并对改性酪素在制备水性油墨连接料领域中的前景进行了展望。     

水基丝印油墨性能及印刷适性研究

目的研究分析不同配方和比例原材料对水基丝印油墨性能和印刷适性的影响。方法分别以聚氨酯乳液、丙烯酸树脂乳液、水性色浆为主剂,增稠剂、干燥剂、消泡剂等为辅助剂配置水性油墨;利用平行板粘度计、旋转粘度计等检测油墨的粘度、软硬程度、流动值、拉丝性能、耐抗性等相关性能。结果随着丙烯酸树脂乳液相对于水性色浆比例的增大,粘度逐渐增加,丝头越短,油墨越硬,光泽度提高;随着聚氨酯乳液相对于水性色浆比例的增大,粘度逐渐减小,丝头越长,油墨先变软后变硬,光泽度降低;随着增稠剂加入量的增大,油墨粘度增大;随着催干剂的加入,油墨干燥时间缩短。结论丙酸烯树脂乳液与水性色浆的质量比为5∶1时为较优配方;聚氨酯树脂乳液与水性色浆的质量比为3∶1时为较优配方。     

高岭土对水性油墨印刷适性的影响研究

目的 探究高岭土加入调墨油中对水性油墨印刷适性影响。方法 使用高岭土制备冲淡剂,然后加入不同含量的冲淡剂配置3种调墨油,再将这3种调墨油与5种不同的色浆分别配置成油墨,最后从防滑度、黏度、pH值、鼓泡、沉底、细度、呈色效果等方面考察其印刷适性。结果 冲淡剂加入调墨油中会稍微降低水性防滑油墨的防滑度,但不影响油墨的pH值、细度和呈色效果。样2调墨油由于冲淡剂含量较大,所以沉底现象很明显,可能会影响到油墨的印刷适性。结论 使用质量分数为10%～12%调墨油配置的水性油墨满足印刷要求,对水性油墨的配置及使用范围具有一定参考意义。     

交互正交设计在凹印水性油墨中的应用研究

目的研究交互正交设计在凹印水性油墨中的应用,以快速获得印刷品中所用水性油墨的最佳搭配配方。方法采用色差仪、目测等方法对9色凹印机印制的18种水性油墨印刷品进行外观质量评价,通过设计交互正交试验,并运用极差分析、方差分析等相结合的方法,对18种水性油墨印刷品的外观质量进行分析。结果 A2B1C1为最佳组合,印刷品的平均分值为91;通过分析银色色块得知,A2B1为最优组合,此时银色色块平均分值为41;分析红色色块得知,A1C2或A2C1组合较佳,平均分值分别为47和46;白墨与红墨,白墨与银墨之间在一定程度上存在复杂的交互作用。结论交互正交试验设计在凹印水性油墨配方中的运用是一种高效率、快速、经济的试验设计方法。     

以改性丙烯酸酯乳液为连结料的水性油墨制备

采用半连续乳化法制备了双丙酮丙烯酰胺-己二酸二酰肼改性的丙烯酸酯乳液,配以蓝色碱性颜料配制成水性油墨,讨论了交联体系改性对水性油墨各性能的影响。结果表明,随着DAAM-ADH 的质量分数由0 增加到3%,丙烯酸酯乳液固含量增加,粒径变小,水性油墨的黏度增大,稳定性得到了改善,附着牢度增大,耐水性耐酸碱性增强;当DAAM-ADH 的质量分数继续增加至5%时,水性油墨的黏度显著增大,导致物理凝胶。     

纳米SiO-2抗紫外线水性油墨的研究

食品安全包装对油墨的环保性能和抗老化性能提出了更高的要求,研究了一种具备抗紫外线的纳米SiO2油墨,其中纳米SiO2微粒利用化学沉淀法制得,并用XRD和马尔文Zteaszier Nano-ZS表征,其结果表明,纳米SiO2为粒径分布在100 nm以下的无定形粉末。在自制的水性油墨中加入纳米SiO2及分散剂,超声波分散后测试该油墨对紫外光的吸收率,结果表明:研制的纳米SiO2水性油墨对紫外光具有90%以上的屏蔽率,在食品安全和油墨抗老化性方面具有很好的应用价值。     

水基油墨清洗剂的研究及应用

目的为提高水基油墨清洗剂的环保性和稳定性,展开对水基油墨清洗剂的研究。方法分析清洗剂的清洗机理,选择多种表面活性剂进行复配实验,确定表面活性剂复配组成的配方及比例,利用配比实验确定助洗剂和防锈剂等助剂制备的工艺参数,再通过表面活性剂和助剂复配实验,优化油墨清洗剂的设计配方,确定水基油墨清洗剂的制备工艺路线。结果获得了水基油墨清洗剂的组成配方,水的质量为82 g,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)的质量为9 g,脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)的质量为2 g,氯化钠的质量为2 g,硅酸钠的质量为1 g,苯并三氮唑的质量为1 g,尿素的质量为2 g,三乙醇胺的质量为1 g。结论所配置的油墨清洗剂的净洗力、腐蚀性和防锈性等已达到规定标准,可制备性能稳定的水基油墨清洗剂。     

水松纸抗菌水性油墨研究

为顺应烟草行业所使用的水松纸的印刷、卫生要求不断提高的趋势,提出研究具有抗菌功能的水性油墨应用于水松纸印刷.本文在研究国内外水性油墨的技术的基础上,从水松纸的印刷性能和卫生要求出发,通过一系列的试验和探索,研制出了能满足水松纸凹印的抗菌水性油墨.