技術領域

本發明涉及一種導電墨水，具體涉及一種可用于制備RFID天線的高導電率導電墨水及其制備方法和應用。

背景技術

自從2003年RFID這項技術受到追捧以來，其發展趨勢相當迅猛，應用范圍也相當的廣泛，而如何降低RFID標簽的成本，其中就如何降低天線的制造成本，是現在RFID技術研究的熱點。

在國際上，目前RFID天線一般都采用蝕刻/沖壓天線為主，其材料一般為鋁或者銅，因為其能提供最大可能的信號給標簽上的芯片，并且在標簽的方向性和天線的極化等特性上都能與讀卡機的詢問信號相匹配，同時在天線的阻抗，應用到物品上的RF的性能，以及在有其他的物品圍繞貼標簽物品時的RF性能等方面都有很好的表現，但是它的缺點就是成本太高而且還污染環境。

導電油墨從只用絲網印刷擴展到膠印、柔性版印刷、凹印，其技術的進步，促進了RFID標簽的生產和使用。現在隨著新型導電油墨的不斷開發，印刷天線的優勢越來越突出。導電油墨是由細微導電粒子或其他特殊材料(如導電的聚合物等)組成，印刷到承印物上后，起到導線、天線和電阻的作用。這種油墨印刷在柔性或硬質承印物上可制成印刷電路，用導電油墨印制的天線可接收RFID專用的無線電信號。其優勢表現在導電效果出色和成本降低。

如今市場上的一些導電油墨和銀膠，雖然可以通過絲網印刷的方法制備RFID標簽天線，但由于其導電率還存在一定的局限性，工藝條件不成熟，因此都處于研究開發階段，沒有得到廣泛的推廣應用。

例如DuPont公司推出了專門用于標簽RFID天線印刷的MCM5033油墨，該油墨就是一種含銀量較低的油墨，可大大降低高頻(HF)及超高頻(UHF)天線的制作成本。但是，由于該導電油墨的加工設備和條件還不是很成熟，因此，該導電油墨也還沒有得到廣泛推廣。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是公開一種導電墨水及其制備方法和應用，以克服現有技術存在的上述缺陷。

本發明的導電墨水的制備方法，包括如下步驟：

將噻吩單體、催化劑和摻雜劑在溶劑中，攪拌反應0.1～1小時，然后再加入含有催化劑的溶劑，攪拌反應20～25小時，再加入粘度調節劑，攪拌分散1～4小時，將反應液在層析柱中采用陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂進行處理，除去反應液中的陰離子和陽離子，得到的溶液再加入金屬粉末，繼續攪拌分散1～3小時，得到導電墨水。

所說的陰離子交換樹脂優選為苯乙烯系陰離子交換樹脂；

所說的陽離子交換樹脂優選為苯乙烯系陽離子交換樹脂；

為了抑制幅反應，反應溫度為10-90℃，優選為10-50℃，更優選10-30℃。

攪拌分散速度為2000-12000轉/分，優選4000-10000轉/分，最優選5000-9000轉/分；

所說的噻吩單體如通式(I)、(II)或(III)所示：

其中：

R¹和R²代表氫或C₁-C₄的烷基，或者是任何一個氫被取代的C₁-C₄的亞烷基，R¹和R²相互獨立；

R³代表-(CH₂)_n-CR⁴R⁵-(CH₂)_m-，其中R⁴和R⁵相同或不同，選自氫、含1至18個碳原子的支鏈或支化烷基、OH、O-CH₂-CH₂-CH₂-SO₃H或含1-18個碳原子的O-烷基，并且n和m相互獨立，各為0-9的整數，且n+m≤9。

R⁴和R⁵優選為氫、含1至6個碳原子的直鏈、OH、O-CH₂-CH₂-CH₂-SO₃H或含1-6個碳原子的烷基，R⁴和R⁵特別優選氫；

本發明優選為通式(II)所示的噻吩；

本發明最優選通式(III)所示的噻吩；