本發(fā)明屬于導電油墨領域，涉及銅系導電油墨，尤其涉及一種石墨烯改性銅系導電油墨及其制備方法。

背景技術：

導電油墨，是用導電材料(金、銀、銅和碳)分散在連結料中制成的糊狀油墨，俗稱糊劑油墨。具有一定程度導電性質(zhì)，可作為印刷導電點或?qū)щ娋€路之用。導電油墨的印刷方法很廣，如絲網(wǎng)印刷、凸版印刷、柔性版印刷、凹版印刷和平板印刷等。具體可根據(jù)膜厚的要求選擇不同的印刷方法。導電油墨主要有金系導電油墨、銀系導電油墨、銅系導電油墨和碳系導電油墨四大類。其中金粉化學性質(zhì)穩(wěn)定、導電性能好，但價格昂貴，用途僅局限于厚膜集成電路。銀系導電油墨導電效果較好，應用比較廣泛，但是價格稍高。銅比銀價廉，但存在易氧化的缺點。現(xiàn)在多使用經(jīng)過防氧化處理的銅粉，使用這種油墨印刷的電路不易被氧化，但缺點是一經(jīng)高溫處理，就會失去防氧化效果。碳系導電油墨中使用的填料有導電槽黑、乙炔黑、爐法炭黑和石墨等，電阻位隨種類而變化。多用于薄膜片開關和印制電阻，前者大都在聚酯基材上印刷，因此它和銀系導電油墨相同，是以聚酯樹脂為連結料的油墨。其中導電性能最好的是銀粉和銅粉，金粉、石墨、炭黑、碳素纖維、鎳粉等次之，綜合性能和成本方面，銅系為最優(yōu)選擇,但是銅系導電油墨還是存在一些問題的。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對上述的問題，提供了一種一種石墨烯改性銅系導電油墨及其制備方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為，

一種石墨烯改性的銅系導電油墨，由以下質(zhì)量份數(shù)的組分制成：

其中，銅粉為經(jīng)過還原處理的銅粉，所述銅粉的粒徑為50-80nm。

作為優(yōu)選，所述石墨烯改性助劑為石墨烯或納米助劑的至少一種。

作為優(yōu)選，所述納米助劑為二氧化鈦納米顆粒、氧化鋁納米顆粒、氧化鋅納米顆?；蜓趸F納米顆粒中的至少一種。

作為優(yōu)選，所述添加劑為十六烷基三甲基氯化銨。

作為優(yōu)選，所述抗氧化劑為有機改性聚二甲基硅氧烷。

作為優(yōu)選，所述分散劑為聚羧酸鈉鹽、聚丙烯酸鉀鹽或聚丙烯酸鈉鹽中的至少一種。

作為優(yōu)選，所述潤濕劑為脂肪酸酯硫酸鹽、烷基酚聚氧乙烯醚或聚氧乙烯改性劑中的至少一種。

作為優(yōu)選，所述粘合劑為丙烯酸樹脂、醇酸樹脂、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂或有機硅樹脂中的一種。

作為優(yōu)選，所述有機溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、丙二醇、乙酸乙酯、甲酸乙酯、丁酮或環(huán)己酮中的至少一種。

一種石墨烯改性的銅系導電油墨的制備方法，具體包括以下步驟：

a、將硝化纖維素、添加劑、抗氧化劑、分散劑、潤濕劑和石墨烯改性助劑

加入到分散機內(nèi)均勻攪拌；

b、將經(jīng)過輥機研磨、還原處理的銅粉和有機溶劑混合制備成混合溶液；

c、將混合溶液加入到分散機內(nèi)，均勻攪拌；

d、在向分散機內(nèi)加入粘合劑，混合均勻攪拌；

e、恒溫靜置后，得到石墨烯改性銅系導電油墨。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于，

本發(fā)明制得的銅系導電油墨導電性能優(yōu)異、附著力強、柔韌性好、硬度高且制備方法簡單。

具體實施方式

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結合實施例對本發(fā)明做進一步說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開說明書的具體實施例的限制。

本發(fā)明提供了一種石墨烯改性的銅系導電油墨及其制備方法。其導電油墨由以下質(zhì)量份數(shù)的組分制成：銅粉20～30份、石墨烯改性助劑0.5～3份、硝化纖維素0.02～10份、添加劑0.001～3份、抗氧化劑0.001～3份、分散劑3～5份、潤濕劑1～3份、粘合劑10-20份和有機溶劑40-70份。其中，銅粉為經(jīng)過還原處理的銅粉，所述銅粉的粒徑為50-80nm，這里發(fā)明人經(jīng)過大量的試驗得出，在下面的實施例中將使用還原處理后粒徑為65nm的銅粉；其石墨烯改性助劑為石墨烯或納米助劑的至少一種，其中納米助劑為二氧化鈦納米顆粒、氧化鋁納米顆粒、氧化鋅納米顆?；蜓趸F納米顆粒中的至少一種，對于石墨烯改性助劑的選擇，發(fā)明人選用了納米助劑，其納米助劑則選用二氧化鈦納米顆粒；添加劑選用十六烷基三甲基氯化銨；抗氧化劑選用有機改性聚二甲基硅氧烷；分散劑為聚羧酸鈉鹽、聚丙烯酸鉀鹽或聚丙烯酸鈉鹽中的至少一種，在下面的實施例中其分散劑則選用聚羧酸鈉鹽；潤濕劑為脂肪酸酯硫酸鹽、烷基酚聚氧乙烯醚或聚氧乙烯改性劑中的至少一種，其潤濕劑選用脂肪酸酯硫酸鹽；粘合劑為丙烯酸樹脂、醇酸樹脂、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂或有機硅樹脂中的一種，其粘合劑選用環(huán)氧樹脂；有機溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、丙二醇、乙酸乙酯、甲酸乙酯、丁酮或環(huán)己酮中的至少一種，其有機溶劑選用乙醇。

下面將上述的不同份數(shù)的具體組分，利用本發(fā)明中提供的方法進行制得其導電油墨。

實施例1

a、將1份硝化纖維素、0.5份十六烷基三甲基氯化銨、1份有機改性聚二甲基硅氧烷、3份聚羧酸鈉鹽、1份脂肪酸酯硫酸鹽和0.5份二氧化鈦納米顆粒加入到分散機內(nèi)均勻攪拌；

b、將經(jīng)過輥機研磨、還原處理的20份銅粉和40份乙醇混合制備成混合溶液；

c、將混合溶液加入到分散機內(nèi)，均勻攪拌；

d、在向分散機內(nèi)加入10份環(huán)氧樹脂，混合均勻攪拌；

e、恒溫靜置后，得到石墨烯改性銅系導電油墨A。

實施例2

a、將1.5份硝化纖維素、1份十六烷基三甲基氯化銨、1.5份有機改性聚二甲基硅氧烷、3.5份聚羧酸鈉鹽、1.5份脂肪酸酯硫酸鹽和1份二氧化鈦納米顆粒加入到分散機內(nèi)均勻攪拌；

b、將經(jīng)過輥機研磨、還原處理的23份銅粉和45份乙醇混合制備成混合溶液；

c、將混合溶液加入到分散機內(nèi)，均勻攪拌；

d、在向分散機內(nèi)加入12份環(huán)氧樹脂，混合均勻攪拌；

e、恒溫靜置后，得到石墨烯改性銅系導電油墨B。

實施例3

a、將5份硝化纖維素、2份十六烷基三甲基氯化銨、2份有機改性聚二甲基硅氧烷、4份聚羧酸鈉鹽、2份脂肪酸酯硫酸鹽和2份二氧化鈦納米顆粒加入到分散機內(nèi)均勻攪拌；

b、將經(jīng)過輥機研磨、還原處理的27份銅粉和60份乙醇混合制備成混合溶液；

c、將混合溶液加入到分散機內(nèi)，均勻攪拌；

d、在向分散機內(nèi)加入17份環(huán)氧樹脂，混合均勻攪拌；

e、恒溫靜置后，得到石墨烯改性銅系導電油墨C。

實施例4

a、將10份硝化纖維素、3份十六烷基三甲基氯化銨、3份有機改性聚二甲基硅氧烷、5份聚羧酸鈉鹽、3份脂肪酸酯硫酸鹽和3份二氧化鈦納米顆粒加入到分散機內(nèi)均勻攪拌；

b、將經(jīng)過輥機研磨、還原處理的30份銅粉和70份乙醇混合制備成混合溶液；

c、將混合溶液加入到分散機內(nèi)，均勻攪拌；

d、在向分散機內(nèi)加入20份環(huán)氧樹脂，混合均勻攪拌；

e、恒溫靜置后，得到石墨烯改性銅系導電油墨D。

實施例5

a、將10份硝化纖維素、3份十六烷基三甲基氯化銨、3份有機改性聚二甲基硅氧烷、5份聚羧酸鈉鹽、3份脂肪酸酯硫酸鹽和2.5份二氧化鈦納米顆粒加入到分散機內(nèi)均勻攪拌；

b、將經(jīng)過輥機研磨、還原處理的27份銅粉和70份乙醇混合制備成混合溶液；

c、將混合溶液加入到分散機內(nèi)，均勻攪拌；

d、在向分散機內(nèi)加入20份環(huán)氧樹脂，混合均勻攪拌；

a、恒溫靜置后，得到石墨烯改性銅系導電油墨E。

發(fā)明人對上述導電油墨A-E進行了檢測，其氧化性優(yōu)秀，并且也不會由于溫度過高再次氧化；其中導電油墨E要比導電油墨D要好一點。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術人員可能利用上述揭示的技術內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例應用于其它領域，但是凡是未脫離本發(fā)明技術方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。