[发明专利]一种常温自干书写型导电墨水及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种常温自干书写型导电墨水，包括以下重量份的组分：140份～310份导电填料、13份～125份树脂、80份～330份溶剂、0.5份～9份流平剂、1份～10份防沉剂和0.5份～7份凝胶剂；其中，所述导电填料为微米级银粉和纳米级银粉，所述微米级银粉和纳米级银粉之间的比例为50:1～1000:1；所述溶剂包括酯类溶剂和醇类溶剂中的一种或多种；所述凝胶剂包括改性聚氨酯。本发明所述的常温自干书写型导电墨水使用微米级的导电填料，成本更低。而且通过加入凝胶剂和防沉剂，解决了微米级导电填料容易出现分相的问题，实现了常温自干书写型导电墨水常温长期存储的的效果，并真正做到免烧结的效果。

技术领域

本发明涉及电气电路技术领域，尤其涉及一种常温自干书写型导电墨水及其制备方法和应用。

背景技术

现有技术中，接连线路通常使用铜线和铝线作为导线，或者是通过丝网印刷、喷涂印刷和凹版印刷等方式来制作导电线路。金属导线会使整个设备内部结构更加臃肿，印刷导电线路的方案则需要购置相对比较昂贵的印刷设备和网版，成本较高。为了能实现快速、高效和灵活地在基板上形成导电线路和图形，书写型导电笔应运而生。

导电笔的核心组成部分为导电墨水，导电墨水可以分为金属系导电墨水、碳系导电墨水和高分子系导电墨水。其中金属系导电墨水的导电性能最佳，而金属系导电墨水可以分为颗粒型和无颗粒型导电墨水，颗粒型导电墨水存在团聚和阻塞喷头的可能，无颗粒导电墨水中金属含量偏低，因此都存在一定的弊端，而且经喷墨打印得到图案需要在一定温度下进行热处理，现已有可实现低温烧结的无颗粒型导电墨水，虽然烧结温度已经降低，但是还是需要烧结才能够实现导电线路的固化。

对于常规的金属系导电墨水，由于金属的密度一般是碳粉或有机物的密度的5～10倍，所以在同样的粘度下，金属系导电墨水就比非金属系导电墨水更容易出现固液分相的问题，而对于低粘度的墨水，这种固相沉降的情况会更为明显。金属系导电笔墨水长期常温稳定使用而不出现明显固相沉降的问题则有待解决。

发明内容

本发明的目的在于提出一种常温自干书写型导电墨水及其制备方法和应用，以解决上述问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种常温自干书写型导电墨水，包括以下重量份的组分：

其中，所述导电填料为微米级银粉和纳米级银粉，所述微米级银粉和纳米级银粉之间的比例为50:1～1000:1所述树脂包括丙烯酸、聚酯树脂、聚氨酯和纤维素中的一种或多种；所述溶剂包括酯类溶剂和醇类溶剂中的一种或多种；所述凝胶剂包括改性聚氨酯。

所述常温自干书写型导电墨水中,所述具体有三个支链的末端带羟基的改性聚氨酯的单体的通用化学式为：

其中，R₁为烷基或苯基；

所述具体有三个支链的末端带胺基的改性聚氨酯的单体的通用化学式为：

所述常温自干书写型导电墨水中,所述微米级银粉的形状为片状，而所述纳米级银粉的形状包括片状和球状中的一种或两种；所述微米级银粉的平均粒径为1～2um；所述纳米级银粉的粒径范围为50～500nm。

所述常温自干书写型导电墨水中，所述醇类溶剂包括正丁醇、异丁醇、戊醇、异戊醇、己醇、庚醇、2-辛醇以及环己醇中的一种或多种；所述酯类溶剂包括乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸戊酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、戊酸甲酯、戊酸乙酯、己酸甲酯、己酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯中的一种或多种。

所述常温自干书写型导电墨水中，所述防沉剂为聚酰胺蜡。