一種復合導電噴墨墨水及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于墨水領域，具體涉及一種復合導電噴墨墨水及其制備方法。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著印刷技術及其配套工藝的高速發展，導電墨水作為印刷電子技術的核心材料，已經在諸多方面及領域出現了較大的商業應用價值，引起了人們廣泛的關注。
[0003]導電墨水按其導電組分的不同，可以分為三大類:一是無機系導電墨水，導電組分包括常用的金屬如金、銀、銅、鎳等，非金屬如碳材料等；二是導電組分為有機系導電墨水，有機系導電組分如聚苯胺、聚吡略、聚對苯以及聚3，4-乙烯二氧噻吩等；三是復合導電墨水，包括無機導電組分和有機導電組分兩兩組合而成，可以是兩種無機導電組分復合或者是兩種有機導電組分復合，也可是無機導電組分和有機導電組分的混合。而在這些多種類的導電墨水中，以納米銀為導電組分的導電墨水受到了人們極大地關注，也取得了較大的發展。這主要得益于納米銀自身的諸多優點，如納米銀顆粒的粒徑尺寸在納米級，遠小于打印機噴頭的噴嘴尺寸，保證導電墨水中的固體顆粒不至于將噴嘴堵塞，影響噴射連續性；另外由于納米銀優異的導電性，以及產品良好的抗氧化性，減少了對目標產品的后處理，制備方便，操作簡單，產品穩定性能高等優點。但是在有關文獻以及專利中提到應用納米銀導電墨水同樣存在一些不足，對一些孔徑或孔隙較大的紙張，納米銀由于較小的顆粒，會出現納米銀顆粒從孔隙中漏過去等現象，造成紙張導電層的不連續以及缺點，影響最終的打印效果Ο
[0004]因此，將納米銀顆粒與具有較大尺寸的碳材料復合，對改善單純用納米銀作為導電組分的復合導電墨水出現的上述問題，具有明顯的改善作用。
【發明內容】
[0005]鑒于上述問題，本發明的目的是提供一種復合導電噴墨墨水，其分散性好，穩定性高，不易堵噴頭，噴墨連續性好，形成的導電層成膜性好。本發明的另一目的是提供一種復合導電噴墨墨水的制備方法。
[0006]為了解決上述問題，本發明采用的技術方案如下:
[0007]—種復合導電噴墨墨水，其導電組分是納米銀和石墨的混合物。
[0008]進一步地，所述復合導電噴墨墨水，其組成按質量分數計包括:
[0009]導電組分10?20% ；
[0010]分散劑1?5%;
[0011]樹脂連接劑1?15%;
[0012]表面活性劑1?5% ;
[0013]其他助劑1-5% ；
[0014]溶劑50 ?80%。
[0015]進一步地，所述導電組分中納米銀和石墨的質量比為1:1?1:3。
[0016]進一步地，所述分散劑為水溶性高分子分散劑和超分散劑中的一種或幾種。
[0017]進一步地，所述樹脂連接劑是水溶性丙烯酸樹脂，聚乙烯醇縮丁醛，聚乙烯吡咯烷酮，羧甲基纖維素鈉中的一種或者幾種。
[0018]進一步地，所述表面活性劑是異丙醇，正丙醇，乙二醇，高級醇中的一種或者幾種。
[0019]進一步地，所述其他助劑是保濕劑，消泡劑，防沉劑中的一種或者幾種。
[0020]進一步地，所述溶劑是水。
[0021]—種復合導電噴墨墨水的制備方法，包括以下步驟:
[0022]1)將樹脂連接劑、分散劑、表面活性劑和其他助劑按配比溶解在溶劑中，攪拌均勻；
[0023]2)加入表面改性處理的納米銀和石墨，進行高速攪拌，形成預分散液；再將預分散液轉移到球磨機中進行球磨，得到分散液；
[0024]3)對所得分散液用微孔濾膜進行過濾，灌裝，包裝，得到復合導電噴墨墨水。
[0025]進一步地，步驟2)進行高速攪拌的時間為60?240min，進行球磨的時間為2?8h ;步驟3)采用200?600nm微孔濾膜進行過濾。
[0026]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0027]本發明提供了一種導電噴墨墨水，其分散性好，穩定性高，不易堵噴頭，噴墨連續性好，形成的導電層成膜性好，適合多種類型紙張的打印。本發明也提供了一種紡織噴墨用弱溶劑墨水的制備方法，采用將粒徑為納米級的納米銀顆粒和片層結構的石墨進行復合，利用片層結構的石墨作為負載納米銀的載體，不僅降低了納米銀顆粒漏過粗糙紙張孔隙的程度，而且增大了導電通路的形成，改善了導電層的導電性能。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發明的復合導電噴墨墨水的制備流程圖。
【具體實施方式】
[0029]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面通過具體實施例和附圖，對本發明做進一步說明。
[0030]本發明中的導電噴墨墨水由導電組分，分散劑，樹脂連接劑，表面活性劑，其他助劑和溶劑組成，下面對各個組分進行說明。
[0031]本發明中的導電組分在墨水中起導電的作用，是墨水中的重要組成部分，常見的金屬導電顆粒有Cu, Al, Ag, Fe, Ni以及導電金屬合金顆粒等，從抗氧化性和穩定性方面考慮，優選導電納米銀顆粒；非金屬導電材料有炭黑，石墨，碳纖維，石墨烯，聚苯胺，聚吡咯，聚對苯，聚乙炔等，從導電組分在墨水中的分散情況來考慮，優選石墨；并且在本發明中優選納米銀和石墨的混合物，納米銀和石墨的質量比為1:1?1:3，優選1:1?1:2。
[0032]本發明中的分散劑可以是水溶性高分子分散劑和超分散劑中的一種或幾種，包括常用的水性分散劑如Disper9170，BYK-180, BYK-190和Spredox D-260等。從導電墨水的分散效果來考慮，優選D260，其添加量為1?5%。穩定性是表征導電墨水性能的關鍵指標之一，由于納米銀的密度較大，比表面積大，在墨水體系中容易沉降，所以選擇合適的分散劑體系是制備導電墨水的關鍵。
[0033]本發明中的樹脂連接劑，包括天然水溶性樹脂、改性天然性樹脂、合成水溶性樹脂和改性水溶性樹脂等，具體的實例有聚乙烯醇，羧甲基纖維素鈉，羥乙基纖維素，水溶性丙烯酸樹脂，水性聚氨酯樹脂，從墨水的粘度和噴墨效果考慮，優選水溶性丙烯酸樹脂如韓華樹脂S-70和