一种印刷线路板表面保护丝印油墨的制备方法

本发明属于油墨，涉及一种印刷线路板表面保护丝印油墨的制备方法。

背景技术：

1、印刷线路板（pcb）是一种非常重要的电子部件，几乎每种电子设备都少不了它的身影。而在pcb印刷线路板的使用过程中往往会出现以下问题:

2、1.高湿度环境中，pcb容易吸收空气中的水分。水分的侵入会导致线路板的绝缘性能下降，引起电路短路等故障；而且，水分还可能与线路板上的金属成分发生化学反应，加速金属的腐蚀，例如铜线路的氧化等，严重影响pcb的可靠性和使用寿命。

3、2.在一些特殊的使用环境中，pcb可能会接触到各种化学物质，如酸、碱、有机溶剂等。这些化学物质可能会腐蚀pcb的表面材料，破坏其保护结构，进而影响线路的性能。例如在电子设备的制造过程中，可能会使用到一些化学清洗剂，如果 pcb在清洗过程中没有得到妥善的保护，就容易受到化学物质的侵蚀。

4、3.柔性印刷线路板在户外使用时，紫外线辐射较强，长时间暴露在阳光下，线路板的基材、覆盖膜等材料会逐渐老化、变黄、变脆，降低材料的绝缘性能和机械强度，缩短线路板的使用寿命。

5、4.印刷线路板在正常工作中通常需要良好的导电性能，而一些表面保护涂层本身具有一定的电阻。例如，三防漆涂层在干燥后会形成一层绝缘膜，虽然其主要目的是提供防水、防潮和防腐蚀保护，但这层膜可能会增加线路之间的电阻，从而对导电性能产生一定的影响。如果涂层不均匀或过厚，这种影响可能会更加明显。若pcb表面保护方法，影响了印刷线路板与电子元器件之间的导电传输效率，那就得不偿失了。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明所要解决的问题是制备一种可以丝网印刷的导电油墨，使其在实现正常导电功能的同时，对印刷线路板表面起到防水（超疏水）、抗污（自清洁）、抗紫外的保护效果。

2、为了解决上述技术问题，本发明提出了一种印刷线路板表面保护丝印油墨的制备方法，其包括：步骤1，将钛酸四丁酯（tbt）溶解到无水乙醇溶液中，得到第一溶液；步骤2，配制碳纳米纤维（cnf）水溶液，向碳纳米纤维水溶液中加入表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（sdbs），再超声分散得到第二溶液；步骤3，将第二溶液逐滴加入到第一溶液中室温磁力搅拌混合均匀得到第三溶液；步骤4，将第三溶液转移到反应釜中水热反应10h-12h后用去离子水、无水乙醇离心洗涤4-5次，将所得固体烘干，得到tio2-cnf改性无机颜料纳米粒子；步骤5，在正己烷溶液中加入聚二甲基硅氧烷（pdms）和适量固化剂在磁力搅拌下室温反应1h，得到第四溶液；步骤6，向该第四溶液中加入一定量的tio2-cnf改性无机颜料纳米粒子，并进行超声分散20-40min后得到最终的液态tio2-cnf-pdms油墨；其中，所述步骤6中所加入的tio2-cnf改性无机颜料纳米粒子添加量为6wt%-10wt%。

3、进一步的，所述步骤1中所加入钛酸四丁酯的质量分数为5wt%。

4、进一步的，所述步骤2中的碳纳米纤维（cnf）的水溶液质量分数为：0.2wt%；十二烷基苯磺酸钠（sdbs）与碳纳米纤维（cnf）的质量比为4：5；超声功率为120w-150w，超声时间20min-40min。

5、进一步的，所述步骤4中所加入的无水乙醇与去离子水的质量比为 2：1。

6、进一步的，所述步骤5中所加入的聚二甲基硅氧烷的质量分数为9%，且正己烷、聚二甲基硅氧烷以及固化剂之间的质量比为100：10：1。

7、进一步的，所述步骤6中超声分散时的超声功率为120w-150w。

8、此外，本发明还提出一种使用如上所述丝印油墨进行制备印刷线路板的方法，其包括：步骤1'，制作丝网印刷网版；步骤2'，对位调整,使丝印网版的图案正对于柔性印刷线路板的表面保护区域；步骤3'，将通过上述所制备的液态tio2-cnf-pdms油墨通过丝印网版的孔隙均匀地印刷到柔性印刷线路板的表面保护区域；步骤4'，将印刷好的印刷线路板放入烘干装置内，调节烘干装置的温度在70-90摄氏度条件下烘烤80-100分钟。

9、进一步的，所述步骤1'中的制作丝网印刷网版，采用尼龙丝网作为网布。

10、进一步的，所述步骤2'中的对位调整,使丝印网版的图案正对于柔性印刷线路板的表面保护区域，具体包括：制作好丝印网版后,进行对位调整,即调整丝印网版与柔性印刷线路板的相对位置，使丝印网版的图案正对于柔性印刷线路板的表面保护区域，以保证将液态油墨印刷涂覆在柔性印刷线路板的表面保护区域而不会涂覆到其他区域。

11、本发明方法制备的液态tio2-cnf-pdms油墨，通过丝网印刷方式印制在印刷线路板表面可以使印刷线路板表面具有防水、自清洁、抗紫外的功能，从而拓宽了印刷线路板的应用场景。

12、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

技术特征：

1.一种印刷线路板表面保护丝印油墨的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1中所加入钛酸四丁酯的质量分数为5wt%。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2中的碳纳米纤维的水溶液质量分数为：0.2wt%；十二烷基苯磺酸钠与碳纳米纤维的质量比为4：5；超声功率为120w-150w，超声时间20min-40min。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4中所加入的无水乙醇与去离子水的质量比为2：1。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤5中所加入的聚二甲基硅氧烷的质量分数为9%，且正己烷、聚二甲基硅氧烷以及固化剂之间的质量比为100：10：1。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤6中超声分散时的超声功率为120w-150w。

7.一种使用如权利要求1-6任一项所述的丝印油墨进行制备印刷线路板的方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤1'中的制作丝网印刷网版，采用尼龙丝网作为网布。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤2'中的对位调整,使丝印网版的图案正对于柔性印刷线路板的表面保护区域，具体包括：制作好丝印网版后,进行对位调整,即调整丝印网版与柔性印刷线路板的相对位置，使丝印网版的图案正对于柔性印刷线路板的表面保护区域，以保证将液态油墨印刷涂覆在柔性印刷线路板的表面保护区域而不会涂覆到其他区域。

技术总结
本发明公开了一种印刷线路板表面保护丝印油墨的制备方法，其包括：碳纳米纤维水溶液中加入表面活性剂十二烷基苯磺酸钠，超声分散之后逐滴加入到含有钛酸四丁酯的无水乙醇中，室温磁力搅拌混合均匀之后，转移到反应釜中水热反应10h‑12h后用去离子水、无水乙醇离心洗涤4‑5次，将所得固体烘干，得到TiO2‑CNF改性无机颜料纳米粒子，在正己烷溶液中加入聚二甲基硅氧烷和适量固化剂在磁力搅拌下室温反应，加入一定量的TiO2‑CNF改性无机颜料纳米粒子，并进行超声分散20‑40min后得到最终的液态油墨。通过本发明所制备的丝网印刷的导电油墨，使其在实现正常导电功能的同时，对印刷线路板表面起到防水、抗污、抗紫外的保护效果。

技术研发人员：杜斌,金豆豆,杨柯楠,王赛男,尹梦伟,王瀚,裴翌廷,周世生
受保护的技术使用者：西安理工大学
技术研发日：
技术公布日：2025/4/21