[发明专利]一种基于非晶相碳材料的水性导电油墨及制备方法

说明书

本发明涉及一种基于非晶相碳材料的水性导电油墨及制备方法。一种基于非晶相碳材料的水性导电油墨，包含如下原料：非晶相碳材料10‑20重量份，水性聚氨酯20‑35重量份，甲基丙烯酸甲酯10‑20重量份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯5‑10重量份、过硫酸钾5‑8重量份，十二烷基硫酸钠4‑10重量份，液态石蜡2‑5重量份，消泡剂3‑7重量份，去离子水10‑20重量份。其中非晶相碳材料由废弃聚酯纤维经醇解、炭化后得到。本发明导电油墨不含有溶剂，对环境友好，且具备良好的导电性和性能稳定性，符合绿色导电油墨对安全和环保的要求。

技术领域

本发明属于水性印刷包装油墨的制备领域，具体地，涉及一种基于非晶相碳材料的水性导电油墨及制备方法。

背景技术

导电油墨是一种功能性特种油墨，一般由导电填料、连结料、溶剂、添加剂构成。水性油墨简称为水墨，它主要由水溶性树脂、有机颜料、溶剂及相关助剂经复合研磨加工而成。水性导电油墨是一种既具有水性油墨特性又具有导电性能的添加了导电填料的新型功能油墨。其中纳米水性导电油墨备受关注，纳米水性导电油墨主要由纳米级的导电填料、连结料、水性导电油墨用助剂、水性导电油墨用溶剂组成。它已经成为当前油墨领域最具发展潜力及商业价值的材料，因为它使印刷技术超越了原本的传递油墨至承印物上印刷图文载体的范畴，发展到机械产业的智能制造与微纳制造、电子信息产业的晶体管和光电信息传递、及艺术设计领域的功能化设计和交互体验等领域，使基于传统的印刷技术的科技再次以时代弄潮儿的姿态登上自然科学的舞台。

安全和环保是各行业尤其是涂料、油墨等行业的焦点所在，同时也是消费者的关注点。随着消费水平的提高，消费者对产品的包装印刷在美观和功能特性等方面提出了更高的需求，油墨的需求量也在不断增加，但是质量优异的溶剂型油墨对环境的污染以及对人体健康有巨大影响，因此，油墨的安全和环保需求是其可持续发展的关键点。

发明内容

现有技术存在的问题是：现有导电油墨中含有大量有毒有害物质，存在安全和环保问题。

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一在于提供一种非晶相碳材料，本发明的目的之二在于提供上述非晶相碳材料的制备方法，本发明的目的之三在于提供一种基于非晶相碳材料的水性导电油墨，本发明的目的之四在于提供上述基于非晶相碳材料的水性导电油墨的制备方法。

本发明的技术方案：

一种非晶相碳材料，将废弃聚酯纤维经醇解后得到聚酯低聚物，将聚酯低聚物进行炭化处理得到所述非晶相碳材料，其中，所述原料包含下述重量份组分：废弃聚酯纤维30-50份，乙二醇15-30份，钛酸异丙酯0.5-2.5份。

优选的是，所述废弃聚酯纤维在醇解前，经过预处理过程，所述预处理过程包含下述步骤：将废弃聚酯纤维依次经过清洗、漂洗和干燥后得到预处理的废弃聚酯纤维。

优选的是，所述清洗试剂为去离子水。

优选的是，所述漂洗试剂为过氧化氢和去离子水。

优选的是，所述干燥过程包括下述步骤：将漂洗后的废弃聚酯纤维自然风干，然后再真空干燥。

本发明还提供上述非晶相碳材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将废弃聚酯纤维和乙二醇混合，浸泡；

(2)向步骤(1)中加入钛酸异丙酯进行醇解反应；

(3)将步骤(2)反应产物过滤、清洗、真空干燥得到聚酯低聚物；

(4)将步骤(3)得到聚酯低聚物在惰性气体保护下进行炭化处理得到非晶相碳材料。

优选的是，所述步骤(1)中浸泡温度为120-140℃，优选地，浸泡时间为30-60分钟。

优选的是，所述步骤(2)中醇解温度为140-160℃，优选地，醇解时间为4-8小时。