本發(fā)明涉及導(dǎo)電油墨領(lǐng)域，具體涉及一種光固化導(dǎo)電油墨。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，隨著電子產(chǎn)品不斷向著輕、薄、柔的方向發(fā)展，同時(shí)具備輕薄與柔性的柔性線路備受青睞,導(dǎo)電油墨作為制備柔性線路的關(guān)鍵材料,其發(fā)展備受關(guān)注，導(dǎo)電油墨印刷在承印材料上起著作為導(dǎo)線鏈接各種電子元器件的作用，使材料的利用率大幅提高，與傳統(tǒng)的制造方法相比優(yōu)勢(shì)明顯，導(dǎo)電油墨一般由基體材料和導(dǎo)電功能體組成，基體材料則是包括粘結(jié)相和助劑，導(dǎo)電功能體如銀和銅等導(dǎo)電物質(zhì)，導(dǎo)電油墨的工作機(jī)理和傳統(tǒng)油墨的工作機(jī)理有所不同，在人眼的最小分辨視角下，傳統(tǒng)油墨印刷所形成的網(wǎng)點(diǎn)是不連續(xù)的，但因其密度大，在人眼的觀察下呈現(xiàn)連續(xù)的圖像，而導(dǎo)電油墨的印刷或涂布必須是連續(xù)的，且導(dǎo)電功能體之間的結(jié)合需要十分緊密，才能夠形成良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，以保證其產(chǎn)品的正常使用。

2、納米銀導(dǎo)電油墨被認(rèn)為是目前最適合柔性電子制造的高性能導(dǎo)電油墨，由于納米銀的燒結(jié)溫度高，通常添加樹(shù)脂作為粘結(jié)相來(lái)改善導(dǎo)電油墨的性能，如合成樹(shù)脂、光敏樹(shù)脂、天然樹(shù)脂和水分散樹(shù)脂等，但也因?yàn)闃?shù)脂的加入，會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)電油墨導(dǎo)電性能下降，需要對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行改性，提高其導(dǎo)電性能，環(huán)氧樹(shù)脂作為一種常見(jiàn)樹(shù)脂，具有良好的機(jī)械性能和物理化學(xué)性能，在uv光和光引發(fā)劑的作用下，與單體進(jìn)行反應(yīng)，形成高分子聚合物的固態(tài)結(jié)構(gòu)，可將其作為導(dǎo)電油墨的粘結(jié)相。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種光固化導(dǎo)電油墨。

2、本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種光固化導(dǎo)電油墨，包括如下重量份原料：10-15份改性預(yù)聚體、10-12份納米銀顆粒、1-2份復(fù)合單體、0.5份流平劑和0.3-0.5份光引發(fā)劑；

4、所述光固化導(dǎo)電油墨由以下步驟合成：

5、將改性預(yù)聚體、納米銀顆粒、復(fù)合單體、流平劑和光引發(fā)劑加入攪拌機(jī)中，在1000-1200rpm條件下攪拌4-5h，遮光消泡處理，得到uv光固化導(dǎo)電油墨；

6、uv光固化導(dǎo)電油墨在uv光及光引發(fā)劑的作用下，改性預(yù)聚體與復(fù)合單體聚合形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，固化成膜，當(dāng)樹(shù)脂經(jīng)過(guò)uv固化成膜時(shí)，大量的活性基團(tuán)碳碳雙鍵會(huì)提供更多的活性點(diǎn)，使其更好的固定在基體材料上，同時(shí)使得涂膜固化形成的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)更加致密，從而使涂膜的硬度和抗沖擊性出現(xiàn)增加，且所形成的致密結(jié)構(gòu)使得樹(shù)脂當(dāng)中的納米銀導(dǎo)電基體接觸更加充分，更容易形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，雙鍵改性預(yù)聚體和復(fù)合單體中含有大量的不飽和雙鍵基團(tuán)，其對(duì)納米銀分散起到一定作用，使得納米銀在樹(shù)脂中均勻分散，減少因分散不均而出現(xiàn)局部電阻過(guò)大的現(xiàn)象，復(fù)合單體中通過(guò)原位復(fù)合還原的方法在有機(jī)體上引入了成核的納米銀，其較普通的單體具有良好的導(dǎo)電性，將其作為連接改性預(yù)聚體的單體，可以有效降低樹(shù)脂的電阻，提高導(dǎo)電油墨的整體導(dǎo)電性能；

7、所述改性預(yù)聚體由如下步驟制成：

8、a1：將二月桂酸二正丁基錫加入至季戊四醇三丙烯酸酯中，攪拌并緩慢滴加亞甲基二對(duì)苯基二異氰酸酯，在300rpm和50℃條件下反應(yīng)4h，減壓旋蒸，得到中間體a，季戊四醇三丙烯酸酯、亞甲基二對(duì)苯基二異氰酸酯和二月桂酸二正丁基錫用量比為1-1.2mol：1mol：0.005mol；

9、反應(yīng)過(guò)程中亞甲基二對(duì)苯基二異氰酸酯中異氰酸酯與季戊四醇三丙烯酸酯中醇羥基反應(yīng)，得到中間體a，引入異氰酸酯基團(tuán)；

10、

11、a2：將對(duì)苯二酚和四丁基溴化銨加入雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂中，攪拌升溫至90℃，緩慢滴加丙烯酸，在200rpm和90℃條件下反應(yīng)4h，冷卻降溫，得到中間體b，雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸、對(duì)苯二酚和四丁基溴化銨用量比為1mol：2-2.2mol：0.01mol：0.01mol；

12、

13、反應(yīng)過(guò)程中，雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂在四丁基溴化銨的催化下，與丙烯酸發(fā)生開(kāi)環(huán)反應(yīng)，引入了端雙鍵和羥基；

14、a3：將二月桂酸二正丁基錫加入中間體b中，攪拌并緩慢滴加中間體a，在300rpm和55℃條件下反應(yīng)4-6h，減壓旋蒸，得到改性預(yù)聚體，中間體b、中間體a和二月桂酸二正丁基錫用量比為1mol：2-2.2mol：0.005mol；

15、反應(yīng)過(guò)程中，在二月桂酸二正丁基錫的作用下，中間體b中羥基與中間體a中異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)，引入了多個(gè)端雙鍵；

16、

17、所述復(fù)合單體由如下步驟制成：

18、b1：將對(duì)苯二酚加入至季戊四醇縮水甘油醚，攪拌并升溫至60℃，緩慢滴加丙烯酸和芐胺，在300rpm和90℃條件下反應(yīng)2.5-3h，減壓旋蒸，得到含中間體1，季戊四醇縮水甘油醚、丙烯酸、芐胺和對(duì)苯二酚用量比為1mol：4-4.2mol：0.005mol：0.01mol；

19、反應(yīng)過(guò)程中季戊四醇縮水甘油醚中環(huán)氧基與丙烯酸中羧基發(fā)生開(kāi)環(huán)反應(yīng)，得到酯基和羥基，芐胺和對(duì)苯二酚作為催化劑及阻聚劑，開(kāi)環(huán)反應(yīng)將端雙鍵引入到季戊四醇縮水甘油醚中，同時(shí)生成了一個(gè)羥基，中間體1具體結(jié)構(gòu)如下；

20、

21、b2：將對(duì)苯二酚和芐胺加入中間體1中，再分多次加入馬來(lái)酸酐，在300rpm和90℃條件下反應(yīng)2-2.5h，待體系降溫至40℃，再向其中加入碳酸氫鈉溶液，調(diào)節(jié)ph為7-8，減壓旋蒸，得到中間體2，碳酸氫鈉溶液摩爾濃度為0.1mol/l，中間體1、馬來(lái)酸酐、對(duì)苯二酚和芐胺用量比為1mol：4-4.2mol：0.005mol：0.01mol；

22、反應(yīng)過(guò)程中中間體1中羥基與馬酸酸酐發(fā)生開(kāi)環(huán)反應(yīng)，生成酯基和羧基，再使用碳酸氫鈉溶液進(jìn)行對(duì)體系進(jìn)行中和，羧基與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)得到羧酸鹽，羧酸鹽具有較好的水溶性；

23、

24、b3：將銀氨溶液緩慢滴入中間體2中，在300rpm、50℃條件下反應(yīng)30min，在緩慢滴加水合肼溶液，再在300rpm和50℃條件下反應(yīng)1h，減壓旋蒸，去離子水洗滌三次，在70℃條件烘干12h，得到復(fù)合單體，銀氨溶液摩爾濃度為0.1mol/l，水合肼溶液摩爾濃度為0.1mol/l，中間體2、銀氨溶液和水合肼溶液用量比為0.1-0.15mol：500ml：125ml；

25、反應(yīng)過(guò)程中，采用原位復(fù)合還原的化學(xué)方法，中間體2中羧酸鈉鹽和銀氨溶液在水合肼作還原劑的情況下，使得納米銀在中間體2上成核團(tuán)聚，使導(dǎo)電介質(zhì)與助劑復(fù)合，復(fù)合單體其相較于普通單體，引入了納米銀，提高了單體的導(dǎo)電能力；

26、

27、進(jìn)一步地，所述納米銀顆粒粒徑為50-100nm；

28、進(jìn)一步地，所述流平劑為聚醚改性聚二甲基硅氧烷和烷基改性有機(jī)硅氧烷中的至少一種；

29、進(jìn)一步地，所述光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮和2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-1-丙酮中的至少一種。

30、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過(guò)對(duì)導(dǎo)電油墨中粘結(jié)相預(yù)聚體樹(shù)脂和單體進(jìn)行改性，得到改性預(yù)聚體和復(fù)合單體，改性預(yù)聚體和復(fù)合單體中含有大量的不飽和雙鍵，大量的活性基團(tuán)碳碳雙鍵會(huì)提供更多的活性點(diǎn)，使導(dǎo)電油墨更好的固定在基體材料上，并且大量的不飽和雙鍵可以改善納米銀在樹(shù)脂中的分散性，使得納米銀在樹(shù)脂中均勻分散，減少納米銀因分散不均而出現(xiàn)局部電阻過(guò)大的現(xiàn)象；針對(duì)導(dǎo)電油墨因添加粘結(jié)相樹(shù)脂，導(dǎo)致油墨導(dǎo)電性能變差的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)單體進(jìn)行改性，將其與納米銀復(fù)合，使復(fù)合單體具有較普通單體更好導(dǎo)電能力，再通過(guò)復(fù)合單體與改性預(yù)聚體的uv光固化交聯(lián)成膜過(guò)程，使樹(shù)脂粘結(jié)相具有良好的導(dǎo)電性能，同時(shí)交聯(lián)形成的致密膜能有效提高油墨的機(jī)械性能，并且使得樹(shù)脂中的導(dǎo)電功能體納米銀可以緊密結(jié)合，快速形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。