一種噴墨列印製備聚醯胺導電薄膜的方法與流程
2024-03-27 03:04:05 1
本發明主要涉及噴墨列印領域，尤其涉及一種噴墨列印製備聚醯胺導電薄膜的方法。
背景技術：
目前製作薄膜的方法包括濺射、蒸鍍、絲印、旋塗、刮塗、塗覆和噴墨列印等方法，其中濺射和蒸鍍成本高，絲印厚度和精度不好可控制，旋塗不適於大規模生產，塗覆和噴墨列印可適用於低成本、連續、大面積的規模化工業生產中。與塗覆相比，噴墨列印的厚度和位置控制精確，具有微米級解析度，可實現全數字圖形輸出，可通過計算機對加工過程靈活高精度控制；
聚醯胺具有良好的綜合性能，包括力學性能、耐熱性、油，耐弱酸，耐鹼和一般溶劑性，耐磨損性、耐化學藥品性和自潤滑性，且摩擦係數低，有一定的阻燃性，易於加工，具有良好的拉伸強度、耐衝擊強度、剛性、耐磨性、耐化學性、表面硬度等性能，透光率高，與光學玻璃相近，然而其具有很好的電絕緣性，因此本發明為了將其應用到導電薄膜領域，將通過改性的方法來改變其導電性能，以此來增大其使用範圍，乙炔炭黑網狀鏈堆積緊密，比表面積大，單位質量顆粒多，有利於在聚合物中形成鏈式導電結構，能賦予聚合物很好的導電性。
技術實現要素：
本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種噴墨列印製備聚醯胺導電薄膜的方法。
本發明是通過以下技術方案實現的：
一種噴墨列印製備聚醯胺導電薄膜的方法，包括以下步驟：
（1）噴墨墨水的配製：所述的噴墨墨水是由下述重量份的原料製成的：
己內醯胺51-60、乙二酸10-13、棕櫚酸鈉皂2-3、吡啶硫酮鋅0.1-0.3、甲基苯並三氮唑0.5-1、均苯四甲酸二酐0.6-1、α-烯基磺酸鈉1-2、硼酸氨基三乙酯2-3、硫化亞錫0.1-0.2、三羥甲基丙烷0.4-1、黃原膠0.8-2、磷酸鈣3-4、乙炔炭黑60-70、飽和十八碳醯胺1-2、正矽酸乙酯6-9、二甲基甲醯胺適量、無水乙醇適量；
所述的噴墨墨水的製備方法包括以下步驟：
ａ、將上述均苯四甲酸二酐加入到其重量30-40倍的去離子水中，送入到80-90℃的水浴中，加入上述黃原膠，保溫攪拌20-30分鐘，出料，與上述磷酸鈣、α-烯基磺酸鈉混合，攪拌至常溫，得酸酐分散液；
b、將上述棕櫚酸鈉皂、甲基苯並三氮唑混合，加入到混合料重量44-50倍的無水乙醇中，在60-70℃下保溫攪拌16-20分鐘，加入上述正矽酸乙酯，保溫攪拌10-20分鐘，滴加濃度為10-13%的氨水，調節pH為10-12，降低溫度為常溫，攪拌反應1-2小時，得改性矽膠；
c、將上述飽和十八碳醯胺加入到其重量30-40倍的去離子水中，升高溫度為51-60℃，加入上述改性矽膠，保溫攪拌20-30分鐘，得改性矽膠分散液；
d、將上述棕櫚酸鈉皂、三羥甲基丙烷混合，加入到混合料重量106-120倍的二甲基甲醯胺中，攪拌均勻，加入上述乙炔炭黑，超聲10-20分鐘，加入上述己內醯胺、乙二酸，升高溫度為270-300℃，保溫反應1-2小時，加入上述改性矽膠分散液，繼續保溫攪拌30-40分鐘，冷卻後抽濾，將沉澱在90-100℃下真空乾燥1-2小時，得改性石墨聚合物；
e、將上述改性石墨聚合物加入到酸酐分散液中，在60-70℃下保溫攪拌至水幹，送入70-80℃的烘箱中，乾燥30-40分鐘，與上述吡啶硫酮鋅混合，加入到混合料重量1-1.4倍的無水乙醇中，加入剩餘各原料，混合研磨20-30分鐘，送入球磨罐中，加入瑪瑙球後密封，1000-1200轉/分球磨24-26小時，即得所述噴墨墨水；
（2）將上述噴墨墨水注入到墨盒中，採用常規噴墨列印技術按預定圖形沉積到預先處理好的基片上；
（3）將上述沉積到基片上的薄膜置於烘箱中乾燥後，經熱處理後形成聚醯胺導電薄膜。
一種噴墨列印製備聚醯胺導電薄膜的方法，所述的熱處理溫度為200-360℃，時間為30-40分鐘。
本發明的優點是：
本發明採用乙炔炭黑來改性聚醯胺材料，乙炔炭黑網狀鏈堆積緊密，比表面積大，單位質量顆粒多，有利於在聚合物中形成鏈式導電結構，能賦予聚醯胺很好的導電性，可以很好的提高噴墨墨水的電導率，且聚醯胺的耐熱、耐腐蝕等性能強，提高了導電薄膜的綜合性能；本發明還以正矽酸乙酯為前驅體，得到的改性矽膠可以有效的改善填料粒子在聚合物間的分散性，提高成品的疏水性，調節墨水的黏度，進一步提高成品導電薄膜的綜合性能。
具體實施方式
一種噴墨列印製備聚醯胺導電薄膜的方法，包括以下步驟：
（1）噴墨墨水的配製：所述的噴墨墨水是由下述重量份的原料製成的：
己內醯胺60、乙二酸13、棕櫚酸鈉皂3、吡啶硫酮鋅0.3、甲基苯並三氮唑0.5、均苯四甲酸二酐0.6、α-烯基磺酸鈉1、硼酸氨基三乙酯3、硫化亞錫0.1、三羥甲基丙烷0.4、黃原膠0.8、磷酸鈣4、乙炔炭黑70、飽和十八碳醯胺2、正矽酸乙酯6、二甲基甲醯胺適量、無水乙醇適量；
所述的噴墨墨水的製備方法包括以下步驟：
ａ、將上述均苯四甲酸二酐加入到其重量40倍的去離子水中，送入到80℃的水浴中，加入上述黃原膠，保溫攪拌30分鐘，出料，與上述磷酸鈣、α-烯基磺酸鈉混合，攪拌至常溫，得酸酐分散液；
b、將上述棕櫚酸鈉皂、甲基苯並三氮唑混合，加入到混合料重量50倍的無水乙醇中，在70℃下保溫攪拌16分鐘，加入上述正矽酸乙酯，保溫攪拌20分鐘，滴加濃度為13%的氨水，調節pH為12，降低溫度為常溫，攪拌反應1小時，得改性矽膠；
c、將上述飽和十八碳醯胺加入到其重量40倍的去離子水中，升高溫度為60℃，加入上述改性矽膠，保溫攪拌30分鐘，得改性矽膠分散液；
d、將上述棕櫚酸鈉皂、三羥甲基丙烷混合，加入到混合料重量120倍的二甲基甲醯胺中，攪拌均勻，加入上述乙炔炭黑，超聲20分鐘，加入上述己內醯胺、乙二酸，升高溫度為300℃，保溫反應2小時，加入上述改性矽膠分散液，繼續保溫攪拌30分鐘，冷卻後抽濾，將沉澱在100℃下真空乾燥2小時，得改性石墨聚合物；
e、將上述改性石墨聚合物加入到酸酐分散液中，在60℃下保溫攪拌至水幹，送入80℃的烘箱中，乾燥40分鐘，與上述吡啶硫酮鋅混合，加入到混合料重量1-1.4倍的無水乙醇中，加入剩餘各原料，混合研磨30分鐘，送入球磨罐中，加入瑪瑙球後密封，1200轉/分球磨26小時，即得所述噴墨墨水；
（2）將上述噴墨墨水注入到墨盒中，採用常規噴墨列印技術按預定圖形沉積到預先處理好的基片上；
（3）將上述沉積到基片上的薄膜置於烘箱中乾燥後，經熱處理後形成聚醯胺導電薄膜。
一種噴墨列印製備聚醯胺導電薄膜的方法，所述的熱處理溫度為360℃，時間為30分鐘。