[發明專利]水性導電油墨及其制備方法

在審

• 申請號: 201811415094.3
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN109233444A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 趙婕
• 申請（專利權）人: 北京市光翌實業有限責任公司
• 主分類號: C09D11/52
• 分類號: C09D11/52;C09D11/102;C09D11/107;C09D11/106;C09D11/03
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理事務所(普通合伙) 11466
• 代理人: 黃啟行

本發明提供一種水性導電油墨及其制備方法。所述水性導電油墨包括如下重量份的各組分：水性聚氨酯樹脂10?30份，水性環氧樹脂5?20份，水性丙烯酸樹脂5?20份，水性氯醋共聚樹脂10?20份，導電材料30?50份和溶劑(水)40?60份。本發明提供的水性導電油墨，除保留了傳統導電油墨的優點外，同時解決了油墨涂布于柔性基材上固化后易斷裂、折損的問題；產品導電性能好、具有優良的柔韌性、制作成本低；此外，產品的另一大優點是接近于零VOC排放，更符合當前環境保護的要求。

技術領域

本發明涉及一種水性導電油墨及其制備方法。

背景技術

目前，電加熱技術已經相當普及，且加熱產品形式多樣。其中普遍使用的有：①將導電油墨用絲網印刷、凹版印刷等工藝涂布于PET基材上的電熱膜；②將導電油墨印刷在環氧樹脂板上，經高溫烘干、層壓后制成各種規格的加熱板；③將碳纖維材料制成加熱板。凡此種種為電加熱領域提供了更多選擇，為凈化環境、提高人們的生活質量提供了豐富多樣的產品。但以上產品的共性問題是柔韌性不佳，反復折曲捻壓易折斷、剝離、脫落；且所有的導電涂料使用的溶劑均為有機溶劑，對環境不友好。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型的水性導電油墨及其制備方法。

為了實現本發明目的，本發明提供的水性導電油墨，包括如下重量份的各組分：水性聚氨酯樹脂10-30份，水性環氧樹脂5-20份，水性丙烯酸樹脂5-20份，水性氯醋共聚樹脂10-20份，導電材料30-50份和溶劑40-60份。

優選地，所述水性導電油墨包括如下重量份的各組分：水性聚氨酯樹脂20份，水性環氧樹脂6份，水性丙烯酸樹脂5份，水性氯醋共聚樹脂10份，導電材料30份，溶劑41份。

其中，所述導電材料包括石墨烯、高導電性炭黑、高純度石墨等中的至少一種；所述溶劑為水，例如蒸餾水、去離子水、純凈水。

所述水性聚氨酯樹脂為聚氨酯乳液或聚氨酯分散液等。所述水性聚氨酯樹脂的固含量30～36％，pH值7～8，黏度300-400MPa·s/30℃。

所述水性環氧樹脂為非離子型水性環氧樹脂等。黏度1.5-2.1Pa·s/25℃，環氧當量4.65-5.13eq/kg，環氧值195-215g/eq，固含量為65～70％(優選70％)，25℃時測定密度為1.09～1.13g/ml。

所述水性丙烯酸樹脂包括丙烯酸乳液、苯丙乳液等中的至少一種。所述水性丙烯酸樹脂的固含量35～40％，pH值6.5～7，黏度100-500MPa·s/30℃。

所述水性氯醋共聚樹脂為氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹脂等。其中，氯乙烯含量為63％，醋酸乙烯含量為37％，Tg(玻璃化轉變溫度)為60℃，平均分子量為60×10³-80×10³Da。

所述導電材料由如下重量份的各組分混合而成：石墨烯2-4份，高導電性炭黑12-20份和高純度石墨16-26份。其中，所述石墨烯為單層石墨烯，層厚10nm以下(苯環結構)，電子遷移率為15000cm²/(V·s)，導熱系數為5300W/mK；所述高導電性炭黑的電阻率＜0.7Ω/cm²、吸油值150～180ml/100g(優選150ml/100g)，平均粒徑23nm，pH值8.0；所述高純度石墨的電阻率＜0.01Ω/cm²，平均粒徑＜20nm，pH值4.0，碳含量99.9％。

在本發明的一個具體實施方式中，所述水性導電油墨由如下重量份的各組分混合而成：水性聚氨酯樹脂20份，水性環氧樹脂6份，水性丙烯酸樹脂5份，水性氯醋共聚樹脂10份，石墨烯2份，高導電性炭黑12份，高純度石墨16份和蒸餾水41份。