铜系凹印导电油墨的研究

来源 :曲阜师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaoqingxiaoming
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通过对印刷电子业的现状和基本国情的分析来看,人们对印刷电子产品的需求量日益增加,国际竞争的日益激烈,所以要想在国际市场中所向披靡,势不可挡,就必须从印刷电子的原材料入手加大研究的力度,提高印刷电子产品的质量。目前大多印刷电子企业仍然钟情于胶印﹑丝印和喷墨的研究开发,忽略了对凹印油墨的开发。因此,从整体上来看印刷电子企业对凹印导电油墨的研究还处于起步阶段,而铜系凹印导电油墨的开发研究是其中最具挑战性的一个新课题。本论文的主要目的是在拟通过实验和测试,提出一种基本的比较完善的制备凹印导电油墨和控制凹印导电油墨性能的基本方案。论文主要包括铜粉直接分散法制备凹印油墨﹑配方组份对油墨性能的影响研究以及不同后处理方式对样张导电性的影响等三部分。首先对油墨的制备进行了详细的分析,主要从微米铜粉直接分散法展开研究的。直接分散法是以实验室购买的微纳米铜粉为原材料,以树脂为连结料,通过一定分散装置进行分散。主要讨论分散方式﹑分散时间离心程度(浓缩液浓度)﹑分散速度和分散温度等对分散稳定性的影响。通过不同的表征手段来评价分散效果,研究发现当采用砂磨分散的方式,分散速度为3500r/min,分散时间为148min,预分散液离心浓缩的速度为3500r/min,再分散的加料方式为树脂分三次等量加入,时间间隔30min时分散效果最好,测得铜粉的最小粒径为2.6μm。关于影响油墨性能各因素的探讨,本论文主要是通过从铜粉/树脂比例﹑铜粉形貌﹑树脂种类﹑溶剂、助溶剂、助剂等几方面对凹印印刷适性以及导电性的影响。运用不同的对比实验和表征手段,选用树脂D来配置油墨,确定的最佳铜粉/树脂的比例,以最佳的混合比例混合球状铜粉和片状铜粉来配置油墨;探究了不同助溶剂对油墨的初干性、彻干性、附着力、表面张力以及导电性等因素的影响,得出乙醇作为助溶剂配置的油墨性能较好。分别研究了洗液浓度,清洗时间,干燥温度,灼烧温度,粗糙化处理对样张导电性的影响。通过分析样张方阻值与浸泡液C8501浓度之间关系,得出最佳C8501的浓度为20%;最佳浸泡时间为30min;对比不同干燥温度和清洗次数的导电性,得出最佳干燥温度和清洗次数;最佳的清洗次数以3次为宜;最佳的干燥温度为60℃,在120℃对样张烧结也会提高样张的导电性。
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