[發明專利]一種應用于柔性電路的石墨烯導電油墨的制備方法

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• 申請號: 201610957040.4
• 申請日: 2016-11-03
• 公開（公告）號: CN108017957A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 許志
• 申請（專利權）人: 福建新峰二維材料科技有限公司
• 主分類號: C09D11/52
• 分類號: C09D11/52;C09D11/03;H05K1/09
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種應用于柔性電路的石墨烯導電油墨的制備方法，其包括步驟：配制石墨烯導電油墨；在柔性基板上印刷石墨烯導電油墨；對柔性基板進行預固化處理，處理溫度為40?80℃；對柔性基板進行碾壓處理，使得石墨烯導電油墨與目標柔性基板緊密接觸；對柔性基板進行再固化處理，處理溫度為40?80℃；在柔性基板表面形成耐磨保護層。本發明所述的方法可以在不耐高溫的柔性基底上進行印刷，得到柔性電路導電性好，抗彎折能力強，耐磨擦性能好。

技術領域

本發明涉導電油墨及導電油墨印刷領域，尤其涉及一種應用于柔性電路的石墨烯導電油墨的制備方法。

背景技術

隨著印刷技術和電子科技的發展，使得印刷業在電子行業的應用日益廣泛。其中，集成電路、線路板、按鍵、開關等都與印刷密不可分。而這些產品的印刷都離不開導電油墨材料。導電油墨就是被印刷到非導電基板(如塑料、紙板、陶瓷、玻璃等)上面，使其成為具有傳導電流和排除積累靜電能力的油墨。導電油墨主要由導電材料、粘合劑、溶劑和助劑等組成。

柔性電路是實現電子信息產品多功能化、集成化、小型化和低成本的關鍵部件。隨著電子產品與設備向輕、薄、小、低成本、多功能、高可靠性等方向發展，柔性電路的需求量越來越大，所以利用導電油墨或導電墨水通過印刷或打印的方式在柔性絕緣柔性基板上形成導電線路引起了廣泛的關注。一般柔性電路的印刷主要要求具有良好的附著力，在使用過程中不會從柔性基板脫落或被剝落；再者印制的導電線路具有優越的導電性能，滿足不同導電線路的設計需求；另外還要求其抗彎折性能好，能在曲線彎折下正常工作。目前一般柔性電路的印刷過程一般都需要用較高的溫度使導電油墨完全附著在目標柔性基板上，這就使得目標柔性基板的選擇受到了一定的限制，在一些柔韌性好但不耐高溫的材料(如紙張、不耐高溫的塑料薄膜等)就不能采用常規的導電油墨制備方法實現。另外柔性電路中導電油墨與目標柔性基板的粘附力、導電性能、表面耐磨擦性等問題都與導電油墨及制備方法息息相關。

發明內容

為克服現有技術的缺陷，本發明提供了一種應用于柔性電路的石墨烯導電油墨的制備方法，其可以在不耐高溫的柔性基底上進行印刷，得到柔性電路導電性好，抗彎折能力強，耐磨擦性能好。

為實現上述目的，本發明采用以下設計方案，

一種應用于柔性電路的石墨烯導電油墨的制備方法，其包括步驟：配制石墨烯導電油墨；在柔性基板上印刷石墨烯導電油墨；對柔性基板進行預固化處理，處理溫度為40-80℃；對柔性基板進行碾壓處理，使得石墨烯導電油墨與目標柔性基板緊密接觸；對柔性基板進行再固化處理，處理溫度為40-80℃；在柔性基板表面形成耐磨保護層。

優選的，在配制好石墨烯導電油墨后還包括步驟：取質量為石墨烯導電油墨的0.01-5％的耐磨劑和石墨烯導電油墨混合，然后對混合物進行超聲振蕩30-120min，使調配的石墨烯導電油墨中的各組分均勻分散。

優選的，所述耐磨劑為聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇(PVA)、二甲基甲酰胺(DMF)、聚乙二醇(PEG)中的至少一種。

優選的，所述石墨烯導電油墨包括0.1-50％的石墨烯微片、1-30％的金屬粉、5-25％的樹脂、1-25％的助劑和20-90％的溶劑。

優選的，所述石墨烯微片為親水性石墨烯微片，其制備方法為：將石墨烯微片加入濃硫酸中，保持溶液的溫度低于4℃；接著添加高錳酸鉀，在添加高錳酸鉀的過程中溶液的溫度保持低于10℃；添加完成后，保持溶液的溫度低于10℃進行磁力攪拌；磁力攪拌完成后，往溶液中添加去離子水，同時保持溶液的溫度低于40℃；之后再添加雙氧水，繼續攪拌，最后過濾烘干得到表面含有親水性官能團羧基和羥基的親水性石墨烯微片。

優選的，所述在柔性基板上印刷石墨烯導電油墨包括將石墨烯導電油墨通過絲網印刷或平板印刷在柔性基板上；所述柔性基板為紙張或塑料薄膜。