水性導(dǎo)電油墨的研制.pdf

1、本文針對(duì)油墨行業(yè)中的一種新興的功能性油墨——水性導(dǎo)電油墨進(jìn)行了大量的研究試驗(yàn)工作，驗(yàn)證了這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的理論，并用于指導(dǎo)實(shí)踐。論文中，根據(jù)高分子的化學(xué)性質(zhì)及功能高分子的導(dǎo)電性，體積電阻率等理論知識(shí)，從微觀的角度深入理解總結(jié)了導(dǎo)電油墨的導(dǎo)電機(jī)理以及預(yù)測(cè)了實(shí)驗(yàn)中所要添加的導(dǎo)電填料的量。重點(diǎn)通過(guò)對(duì)水性導(dǎo)電油墨系統(tǒng)的研究，分別討論了水性丙烯酸樹(shù)脂、水性環(huán)氧樹(shù)脂、聚乙烯醇樹(shù)脂和一些油性樹(shù)脂對(duì)油墨粘度、固含量、附著力、電阻率及電性能的穩(wěn)定性的影響，不同

2、樹(shù)脂含量對(duì)油墨的這些性能的影響，以及通過(guò)改變石墨的種類(lèi)和含量，碳黑的種類(lèi)和含量，來(lái)調(diào)節(jié)油墨的配方。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：對(duì)于單一填料組分，雖然石墨在結(jié)構(gòu)上看來(lái)宜于導(dǎo)電，但是由于石墨的粒徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碳黑的，所以綜合發(fā)現(xiàn)碳黑的導(dǎo)電性要高于同樣配比的石墨。由于石墨的層狀結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，不宜單獨(dú)作導(dǎo)電填料使用，且這種結(jié)構(gòu)不利于增大導(dǎo)電粒子在空間的接觸幾率和接觸面積，限制了其導(dǎo)電性；碳黑在實(shí)際操作中存在粘度高，加工困難，高填充量下使聚合物的原有性能損失較大

3、等問(wèn)題，而石墨能夠提供給油墨良好的加工性能和能夠保持基體聚合物原有性能，故選用石墨、碳黑混合填料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)二者以1：1混合時(shí)所得油墨性能為佳。在導(dǎo)電油墨中對(duì)于導(dǎo)電填充料，并不是添加的越多，導(dǎo)電性越強(qiáng)，它有一個(gè)臨界值，超過(guò)這一值，導(dǎo)電性反而降低，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)這一值一般為總含量的40％，根據(jù)樹(shù)脂的不同略有不同。對(duì)于樹(shù)脂，單一樹(shù)脂無(wú)法滿(mǎn)足產(chǎn)品越來(lái)越精細(xì)的要求，所以必須選用混合樹(shù)脂，經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)水性丙烯酸樹(shù)脂與水性環(huán)氧以1：1配制，聚

4、乙烯醇溶液與聚醋酸乙烯酯乳液以8：2配制時(shí)都可以得到性能良好的水性導(dǎo)電油墨。導(dǎo)電油墨在低填充量和低電壓下都符合歐姆定律，伏安曲線(xiàn)呈一直線(xiàn)，在高填充量和高電壓下不符合歐姆定律，伏安曲線(xiàn)出現(xiàn)拐點(diǎn)，拐點(diǎn)時(shí)的電壓跟樹(shù)脂的含量和種類(lèi)有關(guān)，一般電壓需超過(guò)100V。 由于目前導(dǎo)電油墨重要的用途之一是電取暖，這就要求導(dǎo)電油墨不僅具有一定的電阻值，而且電阻值必須穩(wěn)定，所以本文系統(tǒng)地研究影響油墨穩(wěn)定性的一些因素，創(chuàng)新性地得出了一些增強(qiáng)其穩(wěn)定性的結(jié)論