专利名称：陶瓷导电油墨及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种导电的涂料组合物，属于电子材料技术领域。
背景技术：
导电油墨是一种重要的电子材料，在薄膜开关面板、键盘、柔性导电排线、电子屏蔽、射频识别(RFID)等领域应用越来越广泛。导电油墨通常由导电填料、有机聚合物载体、改性添加剂和溶剂组成。其中导电填料有碳粉和金属粉，其中碳粉包括炭黑、石墨等，成本低，但是导电性差，应用范围小。金属粉导电性好，常见的有银、铜、镍、招、铁等，但是除银粉外，其他金属粉容易氧化而降低导电性。因此，目前低电阻导电油墨都大量使用银粉。授权专利ZL200410011261.X公开了一种聚苯胺导电油墨，由以下重量份的组分组成导电填料导电聚苯胺溶液25 30份，树脂环氧树脂、或聚氨酯树脂、或丙烯酸树脂或聚乙烯A树脂20 40份，固化剂聚氨酯树脂或卡德莱N750 20份，溶剂二甲苯35 55份，催干剂二月桂酸二丁基锡或有机酸金属皂类0. 01份 0. 02份。授权专利ZL200610019148. 5公开了一种水性导电油墨及其制备方法，水性导电油墨含有30 50%水性高分子树脂、15 25%导电颜料乙炔碳墨、12 20%的水、8 12%的乙醇、3 8%的乙二醇丁醚、4 9%硅烷表面处理剂、2 5%的防静电剂和I 3%助剂。专利申请201010296831. X公开了一种导电油墨及其制备方法，以质量分数计，包括导电油墨40 55%的片状银粉、5 10%的银包铜粉、30 45%的有机载体A、3 5%的有机载体B和0. I 0. 2%的偶联剂。专利申请201010293058. I公开了一种无卤低温导电油墨及其制备方法，该导电油墨由以下质量百分比含量的原料制备而成片状银粉50-60% ;球状银粉2-5% ;有机载体A 10-20% ;有机载体B15-25%、分散剂0. 2-0. 5%和偶联剂0. 1-0. 2%。由于银粉属于贵金属，这就导致导电油墨的成本偏高。另外，银浆油墨在使用过程中容易出现银离子迁移现象，也就是说，在潮湿环境中，在电场作用下银被电解，带正电荷的金属银阳离子移向阴极，最后出现短路故障。所有这些，都限制了银浆油墨的应用。与现有技术相比，本发明采用化学性能稳定并且导电性优良的碳化钛和氮化钛取代银粉，使导电油墨导电性好，性能稳定，而且成本低，具有广阔的市场应用前景。
发明内容
本发明的目的是提供一种导电性好，性能稳定，成本低的导电油墨，以克服现有技术存在的上述缺陷。本发明的另一目的是提供一种上述导电油墨的制备方法。本发明采用如下技术方案来解决上述技术问题一种导电油墨，按重量百分比计包括以下组分
导电粒子40份 68份；有机载体30份 58份；助剂I份 7份。所述导电粒子，至少包括碳化钛和氮化钛其中的一种或两种，平均粒径0.5-3. 5微米，优选I. 5微米。所述有机载体包括树脂和溶剂。所述树脂为环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸类树脂、聚酯类树脂、聚酰亚胺类树脂中的一种或多种混合物。所述溶 剂为水、醇、胺、二醇、乙酸酯、醚、酮、烃和酰胺中的一种或几种。所述助剂包括但不限于增塑剂、偶联剂、消泡剂、触变剂、润湿剂等本领域已知的加工助剂。偶联剂为硅烷类偶联剂、钛酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂等常用偶联剂。消泡剂为任何熟知的常规消泡剂，比如有机硅氧烷、聚醚、硅和醚接枝、含胺、亚胺和酰胺类的消泡剂。触变剂为有机膨润土、氢化蓖麻油、气相法二氧化硅、金属皂、聚酰胺蜡、羟乙基纤维素等纤维素衍生物、聚乙烯醇等。增塑剂包括酯类、甘油等常用增塑剂。上述导电油墨的制备方法将上述各组分按比例称量，机械搅拌均匀后，再利用三辊轧制，得到混合均匀一致的浆料。与现有技术相比，由于采用了化学性能稳定并且导电性优良的碳化钛和氮化钛，本发明的导电油墨导电性好，性能稳定，成本低。
具体实施例方式下面结合具体实施例进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。实施例I取68克氮化钛粉末(粒径I. 5微米)，22克环氧树脂(E_44)，4克交联剂四乙烯五胺，4克溶剂松油醇，I克钛酸酯偶联剂(TM-931，天扬化工)，I克助剂聚乙二醇，搅拌均匀后，再利用三辊轧制，得到混合均匀一致的浆料。实施例2取40克碳化钛粉末(粒径I. 5微米)，20克环氧树脂(E_44)，4克交联剂四乙烯五胺，4克溶剂松油醇，I克钛酸酯偶联剂(TM-931，天扬化工)，2克助剂聚乙二醇，2克白炭黑，搅拌均匀后，再利用三辊轧制，得到混合均匀一致的浆料。实施例3取28克氮化钛粉末(粒径I. 5微米)，40克碳化钛粉末(粒径I. 5微米)22克环氧树脂(E-44)，4克交联剂四乙烯五胺，4克溶剂松油醇，I克钛酸酯偶联剂(TM-931，天扬化工)，I克助剂聚乙二醇，搅拌均匀后，再利用三辊轧制，得到混合均匀一致的浆料。实施例4取40克碳化钛粉末(粒径I. 5微米)，38克苯乙烯-丙烯酸系共聚物(JohnsonPolymer), 20克水，I克硅烷偶联剂(KH172，天扬化工)，I克助剂聚乙二醇，搅拌均匀后，再利用三辊轧制，得到混合均匀一致的浆料。实施例5取60克氮化钛粉末(粒径I. 5微米)，48克聚酰胺酸(浓度32重量％，溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)，上海合成树脂研究所)，I. 4克钛酸酯偶联剂(TM-931，天扬化工)，搅拌均匀后，再利用三辊轧制，得到混合均匀一致的浆料。性能测试测试样品制备方法如下I)在边长10厘米的玻璃平板上，分别利用丝网印刷上述实施例制备的浆料；2)(实施例1-4)在烘箱中11 (TC干燥不少于30分钟；(实施例5)在烘箱中200°C干燥不少于30分钟；3)用四探针法测电阻
新能测试结果见表I表I实施例1-5的测试结果
实施例I 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 线条清晰，线条清晰，线条清晰，线条清晰，线条清晰，
图形
__连续连续连续连续连续
附着力好好好好好
膜厚4 ju m4 ju m4 ju m4 ju m4 ju m
电阻率 0. 51Q.cm 55. 4C. cm 0. 16Q. cm 59. 5C. cm 3. 35C. cm可以看出，本发明导电油墨电阻率远小于100cm，可以满足实用性要求。表2实施例1-5各组分含量和重量百分比计
实施例I 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 ~导电粒子(g)6840684060
导电粒子重量百分比 68~^ 55~^ 68~^ 40~^ 55~^
有机载体(g)3028305848
有机载体重量百分比 30^ 38^ 30^ 58^ 44^^
助剂(g)2522L4
助剂重量百分比2~§T~§2~§2~§虽然以上描述了本发明的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
权利要求
1.一种导电油墨，按重量比计包括以下组分 导电粒子40份 68份； 有机载体30份 58份； 助剂I份 7份。
2.如权利要求I所述的导电油墨，其特征在于，所述导电粒子，含有碳化钛和氮化钛其中的一种或两种。
3.如权利要求I或2所述的导电油墨，其特征在于，所述导电粒子，平均粒径0.5-3. 5微米。
4.如权利要求3所述的导电油墨，其特征在于，所述导电粒子，平均粒径I.5微米。
5.如权利要求I所述的导电油墨，其特征在于，所述有机载体包括树脂和溶剂。
6.如权利要求5所述的导电油墨，其特征在于，所述树脂为环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸类树脂、聚酯类树脂、聚酰亚胺类树脂中的一种或多种混合物。
7.如权利要求5所述的导电油墨，其特征在于，所述溶剂为水、醇、胺、二醇、乙酸酯、醚、酮、烃和酰胺中的一种或几种。
8.—种如权利要求I所述的导电油墨的制备方法，包括以下步骤将导电粒子、有机载体和助剂按比例称量，机械搅拌均匀后，再利用三辊轧制，得到混合均匀一致的浆料。
全文摘要
本发明公开了一种导电性好，性能稳定，成本低的导电油墨及制备方法，该导电油墨按重量比计包括以下组分导电粒子40份～68份；有机载体30份～58份；助剂1份～7份。
文档编号C09D11/10GK102766374SQ20111011463
公开日2012年11月7日 申请日期2011年5月4日 优先权日2011年5月4日
发明者侯李明, 刘锋, 杨兆国 申请人:上海鑫力新材料科技有限公司