本发明主要涉及喷墨打印领域,尤其涉及一种喷墨打印制备聚酰胺导电薄膜的方法。
背景技术:
目前制作薄膜的方法包括溅射、蒸镀、丝印、旋涂、刮涂、涂覆和喷墨打印等方法,其中溅射和蒸镀成本高,丝印厚度和精度不好可控制,旋涂不适于大规模生产,涂覆和喷墨打印可适用于低成本、连续、大面积的规模化工业生产中。与涂覆相比,喷墨打印的厚度和位置控制精确,具有微米级分辨率,可实现全数字图形输出,可通过计算机对加工过程灵活高精度控制;
聚酰胺具有良好的综合性能,包括力学性能、耐热性、油,耐弱酸,耐碱和一般溶剂性,耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性,且摩擦系数低,有一定的阻燃性,易于加工,具有良好的拉伸强度、耐冲击强度、刚性、耐磨性、耐化学性、表面硬度等性能,透光率高,与光学玻璃相近,然而其具有很好的电绝缘性,因此本发明为了将其应用到导电薄膜领域,将通过改性的方法来改变其导电性能,以此来增大其使用范围,乙炔炭黑网状链堆积紧密,比表面积大,单位质量颗粒多,有利于在聚合物中形成链式导电结构,能赋予聚合物很好的导电性。
技术实现要素:
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷,提供一种喷墨打印制备聚酰胺导电薄膜的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种喷墨打印制备聚酰胺导电薄膜的方法,包括以下步骤:
(1)喷墨墨水的配制:所述的喷墨墨水是由下述重量份的原料制成的:
己内酰胺51-60、乙二酸10-13、棕榈酸钠皂2-3、吡啶硫酮锌0.1-0.3、甲基苯并三氮唑0.5-1、均苯四甲酸二酐0.6-1、α-烯基磺酸钠1-2、硼酸氨基三乙酯2-3、硫化亚锡0.1-0.2、三羟甲基丙烷0.4-1、黄原胶0.8-2、磷酸钙3-4、乙炔炭黑60-70、饱和十八碳酰胺1-2、正硅酸乙酯6-9、二甲基甲酰胺适量、无水乙醇适量;
所述的喷墨墨水的制备方法包括以下步骤:
a、将上述均苯四甲酸二酐加入到其重量30-40倍的去离子水中,送入到80-90℃的水浴中,加入上述黄原胶,保温搅拌20-30分钟,出料,与上述磷酸钙、α-烯基磺酸钠混合,搅拌至常温,得酸酐分散液;
b、将上述棕榈酸钠皂、甲基苯并三氮唑混合,加入到混合料重量44-50倍的无水乙醇中,在60-70℃下保温搅拌16-20分钟,加入上述正硅酸乙酯,保温搅拌10-20分钟,滴加浓度为10-13%的氨水,调节pH为10-12,降低温度为常温,搅拌反应1-2小时,得改性硅胶;
c、将上述饱和十八碳酰胺加入到其重量30-40倍的去离子水中,升高温度为51-60℃,加入上述改性硅胶,保温搅拌20-30分钟,得改性硅胶分散液;
d、将上述棕榈酸钠皂、三羟甲基丙烷混合,加入到混合料重量106-120倍的二甲基甲酰胺中,搅拌均匀,加入上述乙炔炭黑,超声10-20分钟,加入上述己内酰胺、乙二酸,升高温度为270-300℃,保温反应1-2小时,加入上述改性硅胶分散液,继续保温搅拌30-40分钟,冷却后抽滤,将沉淀在90-100℃下真空干燥1-2小时,得改性石墨聚合物;
e、将上述改性石墨聚合物加入到酸酐分散液中,在60-70℃下保温搅拌至水干,送入70-80℃的烘箱中,干燥30-40分钟,与上述吡啶硫酮锌混合,加入到混合料重量1-1.4倍的无水乙醇中,加入剩余各原料,混合研磨20-30分钟,送入球磨罐中,加入玛瑙球后密封,1000-1200转/分球磨24-26小时,即得所述喷墨墨水;
(2)将上述喷墨墨水注入到墨盒中,采用常规喷墨打印技术按预定图形沉积到预先处理好的基片上;
(3)将上述沉积到基片上的薄膜置于烘箱中干燥后,经热处理后形成聚酰胺导电薄膜。
一种喷墨打印制备聚酰胺导电薄膜的方法,所述的热处理温度为200-360℃,时间为30-40分钟。
本发明的优点是:
本发明采用乙炔炭黑来改性聚酰胺材料,乙炔炭黑网状链堆积紧密,比表面积大,单位质量颗粒多,有利于在聚合物中形成链式导电结构,能赋予聚酰胺很好的导电性,可以很好的提高喷墨墨水的电导率,且聚酰胺的耐热、耐腐蚀等性能强,提高了导电薄膜的综合性能;本发明还以正硅酸乙酯为前驱体,得到的改性硅胶可以有效的改善填料粒子在聚合物间的分散性,提高成品的疏水性,调节墨水的黏度,进一步提高成品导电薄膜的综合性能。
具体实施方式
一种喷墨打印制备聚酰胺导电薄膜的方法,包括以下步骤:
(1)喷墨墨水的配制:所述的喷墨墨水是由下述重量份的原料制成的:
己内酰胺60、乙二酸13、棕榈酸钠皂3、吡啶硫酮锌0.3、甲基苯并三氮唑0.5、均苯四甲酸二酐0.6、α-烯基磺酸钠1、硼酸氨基三乙酯3、硫化亚锡0.1、三羟甲基丙烷0.4、黄原胶0.8、磷酸钙4、乙炔炭黑70、饱和十八碳酰胺2、正硅酸乙酯6、二甲基甲酰胺适量、无水乙醇适量;
所述的喷墨墨水的制备方法包括以下步骤:
a、将上述均苯四甲酸二酐加入到其重量40倍的去离子水中,送入到80℃的水浴中,加入上述黄原胶,保温搅拌30分钟,出料,与上述磷酸钙、α-烯基磺酸钠混合,搅拌至常温,得酸酐分散液;
b、将上述棕榈酸钠皂、甲基苯并三氮唑混合,加入到混合料重量50倍的无水乙醇中,在70℃下保温搅拌16分钟,加入上述正硅酸乙酯,保温搅拌20分钟,滴加浓度为13%的氨水,调节pH为12,降低温度为常温,搅拌反应1小时,得改性硅胶;
c、将上述饱和十八碳酰胺加入到其重量40倍的去离子水中,升高温度为60℃,加入上述改性硅胶,保温搅拌30分钟,得改性硅胶分散液;
d、将上述棕榈酸钠皂、三羟甲基丙烷混合,加入到混合料重量120倍的二甲基甲酰胺中,搅拌均匀,加入上述乙炔炭黑,超声20分钟,加入上述己内酰胺、乙二酸,升高温度为300℃,保温反应2小时,加入上述改性硅胶分散液,继续保温搅拌30分钟,冷却后抽滤,将沉淀在100℃下真空干燥2小时,得改性石墨聚合物;
e、将上述改性石墨聚合物加入到酸酐分散液中,在60℃下保温搅拌至水干,送入80℃的烘箱中,干燥40分钟,与上述吡啶硫酮锌混合,加入到混合料重量1-1.4倍的无水乙醇中,加入剩余各原料,混合研磨30分钟,送入球磨罐中,加入玛瑙球后密封,1200转/分球磨26小时,即得所述喷墨墨水;
(2)将上述喷墨墨水注入到墨盒中,采用常规喷墨打印技术按预定图形沉积到预先处理好的基片上;
(3)将上述沉积到基片上的薄膜置于烘箱中干燥后,经热处理后形成聚酰胺导电薄膜。
一种喷墨打印制备聚酰胺导电薄膜的方法,所述的热处理温度为360℃,时间为30分钟。