[发明专利]一种导电组合物、导电油墨、导电膜、制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳发热膜发热体及其应用，具体涉及碳发热膜发热体在电子烟雾化器中的应用。

背景技术

近几年电热膜作为加热元件的产品不断问世，其具有较为明显的优点，如热效率高、节能省电、寿命长、外型可选择性强、适用范围广、加工工艺简单、结构简单、成本低、无明火、安全可靠等。现有技术中主要用金属系，碳系材料作膜的导电填料，金属系材料虽然电导率高，但其具有如下明显的缺点：使用贵金属做膜材料成本高，使用贱金属做膜材料抗氧化性不好，不能持续稳定工作。因此，人们逐渐将目光转移到价格便宜，导电性较好，不易氧化，性能稳定，耐酸、碱和溶剂腐蚀的碳系材料中。目前大多数碳发热膜都是以碳导电粒子结合高分子树脂固化成膜方式。如，公开号为CN101624468A的中国专利文献公开了一种高分子聚合物涂层导电膜，主要组份为芳香族聚氨酯树脂和导电炭黑，由离型纸转移涂层法制备而成，其中涂层所用浆料的配方如下，以重量份计：芳香族聚氨酯树脂100；甲苯120～160；二甲基甲酰胺50～140；导电炭黑8～20；分散剂0.5～2。该现有技术由于采用了树脂为粘结剂，限制了导电膜的使用温度。

公开号为CN 103146260 A公开了一种导电油墨组合物，包括组分：导电微粒，丙烯酸类树脂粘结剂，有机溶剂和添加剂；所述导电油墨组合物包括以下质量分数的组分：所述导电微粒为导电石墨与导电炭黑的混合物；所述添加剂包括流平剂、抗氧化剂、粘结力促进剂、流变助剂中的至少一种。

现有技术中，存在着发热膜使用温度的限制，一般不能超过250℃；一般电导率比金属膜差两到三个数量级等缺点。

发明内容

为解决现有现有的碳系发热膜(导电膜)使用温度低，导电性差的缺陷，本发明的目的在于提供一种导电组合物(导电填料)；还提供了包含该导电组合物的导电油墨及其制备方法。

此外，本发明还提供了由该导电油墨制得的导电膜及该导电膜的应用。

一种导电组合物，按重量份计，包含

所述的石墨为鳞片状石墨，粒径为1um～80um。

所述炭黑为粒径1um～60um的球状微米炭黑和/或粒径30nm～200nm的球状纳米炭黑。

作为优选，所述炭黑由球状微米炭黑和球状纳米炭黑混合而成，球状微米炭黑和球状纳米炭黑的重量份比10～20∶3～10。

钛化物导电粒子优选为氮化钛和/或二硼化钛。

本发明采用低熔点玻璃粉，作为优选，所述的玻璃粉熔化温度为400℃～500℃。

本发明中由于采用鳞片状微米石墨，球状微米炭黑，球状纳米炭黑，高导电钛化物粒子这几种不同形状，不同粒径大小的导电组合物相混合，在后续烧结成导电膜后，大粒子起到链的作用，小粒子起到填充大粒子的空隙作用，从而形成紧密的导电通道，有利于增加制得的导电膜的导电性能。

本发明还提供了一种导电油墨(导电碳浆料)，包含所述的导电组合物。

按导电油墨重量份计，所述导电油墨包含20～40重量份的微米石墨、10～20重量份的微米炭黑、3～10重量份的纳米炭黑、5～10重量份的钛化物导电粒子、5～20重量份的玻璃粉和30～60重量份的有机载体。

作为优选，所述的导电油墨还包含有机载体；以导电油墨重量百分数100％计，有机载体的重量百分数为30％～60％。

所述有机载体包含溶剂、增稠剂、触变剂、流动控制剂和表面活性剂；其中，溶剂、增稠剂、触变剂、流动控制剂和表面活性剂的质量份比例为86-94∶2-8∶8-14∶1-4∶1-4。

本发明中，所述的溶剂选自松油醇、柠檬酸三丁脂、领苯二甲酸二丁酯中的至少一种。

作为优选，所述的溶剂为松油醇。

本发明中，所述的增稠剂选自乙基纤维素、硝化纤维素、聚异乙烯中的至少一种。

作为优选，所述的增稠剂为乙基纤维素。

本发明中，所述的触变剂为氢化蓖麻油、油酸、硅酸钙中的至少一种。

作为优选，所述的触变剂为氢化蓖麻油。

本发明中，所述的流动控制剂为糠酸、对苯二甲酸、硫酸铵中的至少一种。

作为优选，所述的流动控制剂为对苯二甲酸。

本发明中，所述的表面活性剂为乙醇、甲苯、环己酮中的至少一种。

作为优选，所述的表面活性剂为乙醇。