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一种用于石墨烯电热膜的低温导电浆及其制备方法

阅读:500发布:2020-05-12

专利汇可以提供一种用于石墨烯电热膜的低温导电浆及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种用于 石墨 烯电热膜的低温导电 银 浆及其制备方法,导电银浆配方以 质量 份数计,包括柔性 树脂 9.5‑11.4份、沸点在150℃~230℃的醚类 溶剂 或醚类与脂类的混合溶剂30‑32.6份、附着 力 促进剂1‑1.5份、防沉助剂1.5‑2份、粉体定向剂1‑1.5份、 固化 催化剂1‑2份以及银粉55‑60份,所述柔性树脂为断裂伸长率大于300%以上的树脂,所述银粉为粒径在1~20um的片状银粉或1~20um的片状银粉与0.5~5um球状银粉混合物,其中所述片状银粉与所述球状银粉比例为4:1~10:1。本发明制备的导电银浆与 石墨烯 电热膜匹配性良好,不会出现干膜裂纹现象。,下面是一种用于石墨烯电热膜的低温导电浆及其制备方法专利的具体信息内容。

1.一种用于石墨烯电热膜的低温导电浆,其特征是,以质量份数计,包括柔性树脂
9.5-11.4份、沸点在150℃~230℃的醚类溶剂或醚类与脂类的混合溶剂30-32.6份、附着促进剂1-1.5份、防沉助剂1.5-2份、粉体定向剂1-1.5份、固化催化剂1-2份以及银粉55-60份,所述柔性树脂为断裂伸长率大于300%以上的树脂,所述银粉为粒径在1~20um的片状银粉或1~20um的片状银粉与0.5~5um球状银粉混合物,其中所述片状银粉与所述球状银粉比例为4:1~10:1。
2.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯电热膜的低温导电银浆,其特征是,所述柔性树脂选自聚酯、饱和聚酯树脂或聚氨酯改性环树脂中的一种或混合物。
3.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯电热膜的低温导电银浆,其特征是,所述溶剂选自乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丙醚;二乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯或DBE中一种或混合物。
4.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯电热膜的低温导电银浆,其特征是,所述附着力促进剂选自偶联剂酸酯偶联剂或酸酯偶联剂。
5.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯电热膜的低温导电银浆,其特征是,所述防沉助剂选自聚乙烯蜡、聚酰胺蜡或气相二氧化硅
6.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯电热膜的低温导电银浆,其特征是,所述粉体定向剂选自BYK410、BYK420、道康宁DC3或醋酸丁酸纤维素。
7.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯电热膜的低温导电银浆,其特征是,所述固化催化剂选自封端异氰酸酯、双氰胺或二月桂酸二丁基
8.一种用于石墨烯电热膜的低温导电银浆的其制备方法,其特征是,基于权利要求1-7任一项所述的导电银浆配方,包括以下步骤:
(1)将柔性树脂以及溶剂在85℃的温度下搅拌溶解6h,冷却至室温;
(2)将附着力促进剂、防沉助剂、粉体定向剂以及固化催化剂与步骤(1)中均匀溶解的树脂与溶剂放入搅拌装置中进行混料,然后将混合好的物料放到研磨机中进行研磨,研磨直至细度降低至5μm以下;
(3)将银粉加入步骤(2)中研磨出的物料中,重复步骤(2)的混料与研磨操作,研磨直至细度至20μm以下,即得所述导电银浆。

说明书全文

一种用于石墨烯电热膜的低温导电浆及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于石墨烯电热膜的低温导电银浆及其制备方法,属于导电浆料技术领域。

背景技术

[0002] 石墨烯电热膜是一种通电后能发热的复合薄膜,由可导电的特制油墨、金属载流条经加工、热压在绝缘薄膜间制成。目前低温石墨烯电热膜的应用主要包括可穿戴热理疗设备、电暖取暖设备、加热电器设备三大领域。
[0003] 其中,可穿戴热理疗设备因为其对电热膜柔性的独特要求,所采用的材料也必须有足够的柔韧性,同时从可穿戴设备的舒适性考虑,电热功能层一直再向更轻、更薄的方向发展,采用柔性油墨与柔性导电浆料制作而成的石墨烯电热膜,厚度最薄可达20微米左右,是非常理想的电热层材料。目前市场上较常见的设备有:电热面罩、电热理疗腰带、电热外套、电热护膝、电加热座椅等。
[0004] 现有石墨烯电热膜结构一般包括衬底、粘结剂、石墨烯膜、导电层、金属电极及保护膜,为层叠结构。其中导电层一般为低温导电银浆,多采用丝网印刷的工艺,印刷于石墨烯膜上。其作用为降低石墨烯膜和金属电极间的接触电阻;在符合电阻设计要求的情况下也可直接作为电极。
[0005] 目前市面上低温导电银浆组成主要包括银粉、树脂溶剂、助剂,广泛应用于薄膜开关触摸屏、柔性线路等方面,而非专用于石墨烯电热膜领域。低温导电银浆配方设计方面,在物料选择时,市面现有产品较多考虑与PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚酸酯)、ITO(化铟)等膜材的匹配适应性。此类产品应用于石墨烯发热膜时,因较少考虑与石墨烯材料的匹配性,印刷后易对石墨烯膜造成溶解或溶胀,破坏石墨烯膜导电通路,从而造成发热功能失效;在烘干过程中,由于树脂的强烈收缩,银浆干膜易出现裂纹,引起线路崩裂,造成打火等安全隐患。

发明内容

[0006] 本发明所要解决的技术问题是,提供一种与石墨烯电热膜匹配性优良的低温导电银浆及其制备方法。
[0007] 为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
[0008] 一种用于石墨烯电热膜的低温导电银浆,以质量份数计,包括柔性树脂9.5-11.4份、沸点在150℃~230℃的醚类溶剂或醚类与脂类的混合溶剂30-32.6份、附着促进剂1-1.5份、防沉助剂1.5-2份、粉体定向剂1-1.5份、固化催化剂1-2份以及银粉55-60份,所述柔性树脂为断裂伸长率大于300%以上的树脂,所述银粉为粒径在1~20um的片状银粉或1~
20um的片状银粉与0.5~5um球状银粉混合物,其中所述片状银粉与所述球状银粉比例为4:
1~10:1。
[0009] 所述柔性树脂选自聚酯、饱和聚酯树脂或聚氨酯改性环氧树脂中的一种或混合物。
[0010] 所述溶剂选自乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丙醚;二乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯或DBE中一种或混合物。
[0011] 所述附着力促进剂选自偶联剂酸酯偶联剂或酸酯偶联剂。
[0012] 所述防沉助剂选自聚乙烯蜡、聚酰胺蜡或气相二氧化硅
[0013] 所述粉体定向剂选自BYK410、BYK420、道康宁DC3或醋酸丁酸纤维素。
[0014] 所述固化催化剂选自封端异氰酸酯、双氰胺或二月桂酸二丁基锡。
[0015] 一种用于石墨烯电热膜的低温导电银浆的其制备方法,其特征是,基于上述导电银浆配方,包括以下步骤:
[0016] (1)将柔性树脂以及溶剂在60℃~90℃的温度下搅拌溶解4~8h,冷却至室温;
[0017] (2)将附着力促进剂、防沉助剂、粉体定向剂以及固化催化剂与步骤(1)中均匀溶解的树脂与溶剂放入搅拌装置中进行混料,然后将混合好的物料放到研磨机中进行研磨,研磨直至细度降低至5μm以下;
[0018] (3)将银粉加入步骤(2)中研磨出的物料中,重复步骤(2)的混料与研磨操作,研磨直至细度至20μm以下,即得所述导电银浆。
[0019] 本发明所达到的有益效果:本发明制备的低温导电银浆不会对石墨烯膜材产生溶胀或溶解,从而不会让干膜出现裂纹、断路,整个线路不会出现安全隐患。

具体实施方式

[0020] 下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0021] 实施例1、2具体配方见表1
[0022] 制备方法如下:
[0023] (1)将柔性树脂以及溶剂在85℃的温度下搅拌溶解6h,冷却至室温;
[0024] (2)将附着力促进剂、防沉助剂、粉体定向剂以及固化催化剂与步骤(1)中均匀溶解的树脂与溶剂放入搅拌装置中进行混料,然后将混合好的物料放到研磨机中进行研磨,研磨直至细度降低至5μm以下;
[0025] (3)将银粉加入步骤(2)中研磨出的物料中,重复步骤(2)的混料与研磨操作,研磨直至细度至20μm以下,即得所述导电银浆。
[0026] 表1为各实施例成分配比
[0027]
[0028] 将上述实施例制得的导电银浆经经过丝网印刷、固化干燥后,方阻<15mΩ/□,低于大部分市售低温导电银浆。同时将其印刷在石墨烯膜材上,经过表干或烘干,未出现膜材破坏或银浆干膜裂纹,可完全将其应用于石墨烯电热膜领域。
[0029] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
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