CN108986985A - 一种水性导电浆料的制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种水性导电浆料的制作方法，其特征在于，配方由以下质量比含量的成分组成：去离子水：100份；聚噻吩衍生物：1～5份；聚乙烯胺：1～6份；四(二甲基胺)乙烯：0～3份；N型无机导电填料：0～5份；分散剂：0～3份；消泡剂：0～0.1份；其中聚二烯丙基二甲基氯化铵含量不低于加入的聚噻吩衍生物含量，分散剂含量不低于无机导电填料含量的1/2，制作方法为将功能成分加入去离子水中，室温～50℃超声波环境下搅拌8～12小时得到稳定导电分散液浆料，将浆料旋涂或刮涂在材料表面，室温～70℃下风干可得到导电涂层。本发明所有原料均为常见廉价化学品，易于规模化量产。涂层为N型导电特性，可用于柔性热电器件、柔性光电器件等领域。
Description
技术领域
本发明属于材料化学技术领域，涉及一种水性导电浆料的制作方法。
背景技术
随着智能化电子技术的发展，柔性化成为电子器件的一大发展趋势。柔性导电电极材料研究在全球范围内方兴未艾。柔性导电涂层和电极主要包括无机导电填料填充的聚合物以及共轭导电高分子两类。无机导电填料填充的聚合物涂层的聚合物主要起到粘结剂作用，主要通过渗流实现导电，电导稳定性受到影响；而共轭导电高分子涂层为本征导电涂层。德国Clevios生产的PH200～PH1000系列共轭高分子全有机透明导电浆料和比利时Agfa公司的OrgaCon系列的PEDOT导电油墨都是成功的商品化导电浆料。在此基础上，加入炭黑、石墨烯、银纳米线、铜纳米线等材料共混以提高导电性，如加入炭黑的Orgacon EL-P4020产品，但是现有产品昂贵的价格给柔性电子制造业带来较重的成本压力。有机光电领域中，柔性N型电极多为蒸镀的小分子化合物，之对应N型高分子导电浆料基本处于空白。高分子导电浆料的丝印工艺在制造成本和稳定性上较之气相蒸镀均有显著优势，因此，开发共轭导电高分子为基础的N型导电涂料对柔性电子产业有较大意义。
发明内容
针对现有技术不足，本发明的目的在于提供一种水性导电浆料的制作方法，其特征在于，配方由以下质量比含量的成分组成：
去离子水：100份；
聚噻吩衍生物：1～5份；
聚乙烯胺：1～6份；
四(二甲基胺)乙烯：0～3份；
N型无机导电填料：0～5份；
分散剂：0～3份；
消泡剂：0～0.1份；
去离子水为溶剂，其余为功能成分，其中聚二烯丙基二甲基氯化铵含量不低于加入的聚噻吩衍生物含量，分散剂含量不低于无机导电填料含量的1/2，制作方法为将功能成分加入去离子水中，室温～50℃超声波环境下搅拌8～12小时得到稳定导电分散液浆料，将浆料旋涂或刮涂在材料表面，室温～70℃下风干可得到导电涂层。
所述原料聚噻吩衍生物包括中的聚3，4-乙撑二氧噻吩、聚3，4-二甲氧基噻吩、聚3-甲氧基噻吩、聚3，4-丙烯二氧噻吩、聚4-氟苯基-3-噻吩中的一种或其组合，采用化学氧化合成，经氨水去掺杂后烘干。
所述无机导电填料为N型导电特性，包括聚乙烯胺处理的碳纳米管、聚乙烯胺处理的石墨烯、纳米镍、纳米钴、纳米碳化钨、纳米碳化钛中的一种或其组合。
所述分散剂包括乙酰丙酮、乙二胺四乙酸或其组合。
所述消泡剂包括矿物油、聚硅氧烷、聚醚化合物、改性有机硅中的一种或其组合。
本发明所有原料均为常见廉价化学品，易于规模化量产。合成的浆料具有电导率高、分散均匀、稳定性好的优点。涂层为N型导电特性，可用于柔性热电器件、柔性光电器件等领域。
本发明的内容和特点已揭示如上，然而前面叙述的本发明仅仅简要地或只涉及本发明的特定部分，本发明的特征可能比在此公开的内容涉及的更多。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应该包括在不同部分中所体现的所有内容的组合，以及各种不背离本发明的替换和修饰，并为本发明的权利要求书所涵盖。
具体实施方式
实施例1
一种水性导电浆料的制作方法，配方由以下质量比含量的成分组成：
去离子水：100份；
聚3，4-乙撑二氧噻吩：1份；
聚乙烯胺：1份；
四(二甲基胺)乙烯：2份；
去离子水为溶剂，其余为功能成分，制作方法为将功能成分加入去离子水中，室温～50℃超声波环境下搅拌8～12小时得到稳定导电分散液浆料，将浆料旋涂或刮涂在材料表面，室温～70℃下风干可得到导电涂层，电导率0.4Scm-1，Seebeck系数-26μV/K。
实施例2
一种水性导电浆料的制作方法，配方由以下质量比含量的成分组成：
去离子水：100份；
聚3，4-二甲氧基噻吩：4份；
聚乙烯胺：4份；
聚乙烯胺处理的碳纳米管：3份；
乙酰丙酮：2份；
矿物油：0.1份；
去离子水为溶剂，其余为功能成分，制作方法为将功能成分加入去离子水中，室温～50℃超声波环境下搅拌8～12小时得到稳定导电分散液浆料，将浆料旋涂或刮涂在材料表面，室温～70℃下风干可得到导电涂层，电导率35Scm-1，Seebeck系数-8μV/K。
实施例3
一种水性导电浆料的制作方法，配方由以下质量比含量的成分组成：
去离子水：100份；
聚3-甲氧基噻吩：5份；
聚乙烯胺：5份；
四(二甲基胺)乙烯：3份；
聚乙烯胺处理的石墨烯：2份；
乙酰丙酮：2份；
聚醚化合物：0.1份；
去离子水为溶剂，其余为功能成分，制作方法为将功能成分加入去离子水中，室温～50℃超声波环境下搅拌8～12小时得到稳定导电分散液浆料，将浆料旋涂或刮涂在材料表面，室温～70℃下风干可得到导电涂层，电导率47Scm-1，Seebeck系数-6μV/K。
实施例4
一种水性导电浆料的制作方法，配方由以下质量比含量的成分组成：
去离子水：100份；
聚3，4-丙烯二氧噻吩：4份；
聚乙烯胺：4份；
四(二甲基胺)乙烯：2份；
纳米镍：2份；
乙二胺四乙酸：2份；
聚硅氧烷：0.1份；
去离子水为溶剂，其余为功能成分，制作方法为将功能成分加入去离子水中，室温～50℃超声波环境下搅拌8～12小时得到稳定导电分散液浆料，将浆料旋涂或刮涂在材料表面，室温～70℃下风干可得到导电涂层，电导率77Scm-1，Seebeck系数-5μV/K。
实施例5
一种水性导电浆料的制作方法，配方由以下质量比含量的成分组成：
去离子水：100份；
聚3，4-乙撑二氧噻吩：5份；
聚乙烯胺：6份；
四(二甲基胺)乙烯：1份；
纳米碳化钨：5份；
乙二胺四乙酸：3份；
聚硅氧烷：0.1份；
去离子水为溶剂，其余为功能成分，制作方法为将功能成分加入去离子水中，室温～50℃超声波环境下搅拌8～12小时得到稳定导电分散液浆料，将浆料旋涂或刮涂在材料表面，室温～70℃下风干可得到导电涂层，电导率61Scm-1，Seebeck系数-7μV/K。
Claims (6)
1.一种水性导电浆料的制作方法，其特征在于，配方由以下质量比含量的成分组成：
去离子水：100份；
聚噻吩衍生物：1～5份；
聚乙烯胺：1～6份；
四(二甲基胺)乙烯：0～3份；
N型无机导电填料：0～5份；
分散剂：0～3份；
消泡剂：0～0.1份；
去离子水为溶剂，其余为功能成分，其中聚二烯丙基二甲基氯化铵含量不低于加入的聚噻吩衍生物含量，分散剂含量不低于无机导电填料含量的1/2，制作方法为将功能成分加入去离子水中，室温～50℃超声波环境下搅拌8～12小时得到稳定导电分散液浆料，将浆料旋涂或刮涂在材料表面，室温～70℃下风干可得到导电涂层。
2.根据权利要求1所述一种水性导电浆料的制作方法，其特征在于：所述原料聚噻吩衍生物包括中的聚3，4-乙撑二氧噻吩、聚3，4-二甲氧基噻吩、聚3-甲氧基噻吩、聚3，4-丙烯二氧噻吩、聚4-氟苯基-3-噻吩中的一种或其组合，采用化学氧化合成，经氨水去掺杂后烘干。
3.根据权利要求1所述一种水性导电浆料的制作方法，其特征在于：所述无机导电填料为N型导电特性，包括聚乙烯胺处理的碳纳米管、聚乙烯胺处理的石墨烯、纳米镍、纳米钴、纳米碳化钨、纳米碳化钛中的一种或其组合。
4.根据权利要求1所述一种水性导电浆料的制作方法，其特征在于：所述分散剂包括乙酰丙酮、乙二胺四乙酸或其组合。
5.根据权利要求1所述一种水性导电浆料的制作方法，其特征在于：所述消泡剂包括矿物油、聚硅氧烷、聚醚化合物、改性有机硅中的一种或其组合。
6.一种如权利要求1～5任意一项所述的水性导电浆料的制作方法所制作的水性导电浆料。
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