[发明专利]一种易储存长效导电墨水的制备方法

说明书

本发明公开了一种易储存长效导电墨水的制备方法，属于导电材料制备技术领域。本发明先用甲基丙烯酰氧乙烯氯化铵制得预改性聚苯乙烯微球，随后，用卤代烃改性木质素磺酸钠制得添加剂，将添加剂处理预改性聚苯乙烯微球，并加入硫酸铜和还原剂，共同反应后，制得导电剂；最后将导电剂与丙酮混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入交联剂，粘结剂和固化剂，于温度为30～40℃，转速为300～320r/min的条件下，搅拌混合30～60min后，并于频率为45～55kHz的条件下超声分散20～30min后，得导电墨水，本发明制得的易储存长效导电墨水具有较好的储存性，并且导电效果优异，对本技术领域具有较大的促进作用。

技术领域

本发明公开了一种易储存长效导电墨水的制备方法，属于导电次材料制备技术领域。

背景技术

导电墨水为多组分体系，主要由导电填料和多种添加剂组成。导电填料一般分散在水性或有机溶剂型溶液中，添加剂多为润湿剂、粘合剂、表面活性剂、消泡剂等，这些组分有机的组合起来以保证导电墨水通过印制设备印制到基材后能达到最佳的效果。导电填料的选择主要取决于印制图案的各种印制要求，如对物理性能的要求有导电性、透光性、耐弯折性、牢度（对于柔性印制电子尤其重要），对物理化学性能的要求有耐聚集稳定性，以及要满足与印制设备有相容性的要求。

印刷电子技术中，功能化印刷墨水对于电子器件的性能至关重要。印刷墨水是一种包含了微纳米材料、稳定剂和流变改性剂的多组分系统。印刷电子器件的不同组成部分需要不同性能的墨水，例如，在印刷薄膜晶体管时，有源层使用半导体类型的墨水，电极使用导电型墨水，介电层使用绝缘型墨水。导电型墨水在具有传统墨水的稳定性、低成本和印刷适性的同时，应具有优良的载流子迁移率、功能稳定性、可重复性，同时避免过于复杂或极端的后续处理。因此，从传统印刷的单纯信息转移拓展至印刷电子的功能化制造的进程，与微纳米材料的研究发展密切相关。应用于印刷导电线路的微纳米材料主要包括纳米碳材料、金属纳米材料、高聚物等。其中，金属纳米粒子的导电机理为自由电子移动，主要使用金、银、铜、铝4类金属。金银纳米粒子或纳米线具有优秀的抗氧化与导电性能，但成本高；铜与铝纳米粒子或纳米线导电性能优良，但易氧化。

根据导电填料的不同，导电墨水可分为无机系导电墨水、有机系导电墨水和复合系导电墨水。无机系导电墨水的功能单元包含金属类和非金属类。非金属类导电组分主要为碳材料等，传统的碳材料虽然价格低廉，但导电性不佳，因而目前应用范围并不广泛。但是随着近年来石墨烯，碳纳米管等碳材料领域取得巨大的发展，碳材料也具有广阔的发展前景。如石墨烯和碳纳米管就具有非常优异的电学性能、光学性能和机械性能，是很好的电子学和光电子学材料。单个碳纳米管的导电性甚至接近金属的导电性。但是由于存在着完美结构难以再现和高长径比带来的易堵塞印制设备等问题，其应用受到限制有机系导电墨水的功能单元主要是合成导电高分子材料，其也被称作本征型导电高分子，也称为合成金属。具有共轭π键、长链结构的导电高分子在掺杂状态下可具有与金属相似的电化学性质的特点，并且具有传统聚合物所具有的机械性和可加工性，可实现降低固化温度，简化分子线路与器件制造程序的目的，但是，有机系导电墨水电导率比较低，且化学性能不稳定，应用受到限制。复合导电油墨是导电墨水的重要发展方向，旨在充分发挥无机系导电墨水和有机系导电墨水的优势，将无机导电功能单元和有机材料支撑体有机的结合起来。无机纳米材料电荷迁移率远高于有机电子材料，并且性能稳定，而有机电子材料固化温度低、工艺操作性强。但是，由于无机材料和高分子材料亲和性差，复合导电油墨的研发必须解决保证金属颗粒在导电墨水中保持高浓度单颗粒化且不发生凝聚的问题。

目前传统的导电墨水的储存性能和导电性能还无法进一步提高的问题，以求探索研制出具有良好综合性能的导电墨水是待解决的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统的导电墨水储存性能和导电性能无法进一步提升的问题，提供了一种易储存长效导电墨水的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：