[發明專利]一種導電漿料及其制備與應用

有效

• 申請號: 201610195292.8
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN105632591B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 車聲雷;俞海燕;喬梁;王立超;諸葛凱;應耀;余靚;李旺昌
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H01B1/22
• 分類號: H01B1/22;H01B13/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;李世玉

本發明公開了一種導電漿料及其制備與應用，所述導電漿料由如下質量比的原料組成：光熱雙重固化樹脂1份，稀釋劑1.5～4份，銀粉0.5～11份；所述光熱雙重固化樹脂為含丙烯酸基的樹脂；所述稀釋劑沸點80℃～180℃、粘度1mPa·s～2mPa·s、表面張力20mN/m～30mN/m，易揮發；所述銀粉粒徑為0.1～1μm；本發明所述導電漿料選用光熱雙重固化樹脂作為固化基體，可以用熱固化來彌補因填料對光散射、折射、吸收而造成的不能深度固化。同時，以稀釋劑/觸變劑相互調節的辦法，使本漿料保證3D噴墨打印噴射要求的同時又具有良好的穩定性。

技術領域

本發明涉及一種導電漿料及其制備與應用。

背景技術

3D噴墨打印技術是一種增材制造(Additive Manufacturing)技術，是信息化技術、智能化制造和新材料科學結合的一種新興的快速成型技術。3D噴墨打印不需要模具和后續加工，被認為有可能改變制造業的未來，因而越來越引起各國政府和產業界的關注。3D噴墨打印的位置精度和尺寸精度在各種快速成型技術中最高，通過采用多個噴頭可以方便地實現多材質的打印，因而最適合于制造高精度、多材質和復雜結構的目標物。

以集成電路板(PCB板)為例，如今PCB板均是以厚膜印刷和薄膜印刷的方式進行制造。它們各有自己的優劣勢所在：薄膜印刷通過減法間接工藝制造PCB板，“三廢”問題尤其是廢水問題嚴重，單層制備，對化學腐蝕敏感，成本高，但是在制作精度上遠遠優于厚膜印刷且材質均勻性好；厚膜印刷以加成法直接工藝制造PCB板，成本低、“三廢“問題不突出，對苛刻環境穩定，多層制備，但是精度低，線條精細度差，材質均勻性差。而如若用3D噴墨打印的方式來進行PCB板的制造，不僅可以綜合雙方的優勢，還可以弱化雙方劣勢所在。但是也不可否認，其成本相對于薄膜印刷還是會有一定的提高，性能也弱于有燒結過程的厚膜印刷技術。

利用3D噴墨打印技術實現多種材料的3D打印的前提條件是要有可以用于3D噴墨打印的各種材質的均勻漿料體系，要打印具有電子功能的目標物，就需要有適用于3D噴墨打印的電子漿料以打印導線、電阻、電容、電感、半導體等各種電子元器件。這方面的研究目前國際上還非常少見。

現有技術中對于用于噴墨打印的電子漿料類的研究，尤其是導電漿料的研究，還是屢見不鮮的。如專利CN 101560349A公開發表了一種噴墨導電墨水的制備方法，專利CN101547980A公開發表了一種高電阻率噴墨墨水組合物的制備方法等。但是這些發明都是針對于薄膜印刷開發的，真正用于3D噴墨打印的電子漿料研究極為罕見。

發明內容

本發明目的是針對現有技術中沒有制作導電元件的3D噴墨打印材料，提供了一種可用于3D噴墨打印的高固含量導電漿料及其制備方法與應用。

本發明采用的技術方案是：

本發明提供一種導電漿料，所述導電漿料由如下質量比的原料組成：光熱雙重固化樹脂1份，稀釋劑1.5～4份，銀粉0.5～11份；所述光熱雙重固化樹脂為含丙烯酸基的樹脂；所述稀釋劑沸點80℃～180℃、粘度1mPa·s～2mPa·s、表面張力20mN/m～30mN/m，易揮發；所述銀粉粒徑為0.1～1μm。

所述光熱雙重固化樹脂優選為環氧丙烯酸樹脂、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯或脂肪族環氧樹脂。光熱雙重固化樹脂是指既可以單獨進行光固化，又可以單獨進行熱固化的樹脂。這里選用該類樹脂作為固化基體是因為銀粉的加入會影響光的傳播，這樣內層難以固化部分就可以用熱固化來進行彌補。稀釋劑為所選光熱雙重固化樹脂的良好溶劑，在漿料中的作用為溶解樹脂并使樹脂充分分散，使漿料有一個合適的粘度以達到3D噴墨打印的流變性要求。稀釋劑性能要求為：沸點80℃～180℃，粘度1mPa·s～2mPa·s，表面張力20mN/m～30mN/m，較易揮發，優選稀釋劑為無水乙醇、丙二醇甲醚醋酸酯或異丙醇。銀粉的加入是為了讓漿料具有導電性能，從而可以使所打印的元件具有導電性能，拓展3D噴墨打印的應用范圍，要求銀粉的粒徑在0.1～1μm之間，而導電率的大小通過銀粉與樹脂的比例來調節。