看！原來耐彎折、可水洗的穿戴標(biāo)簽天線用電子油墨這么制作出來的

　　本文以石墨烯、碳納米管為主要的導(dǎo)電填充料，高彈性樹脂為粘結(jié)料，耐水洗的高分子乳液為助劑，來探討不同配比下的油墨對RFID絲印油墨涂層耐彎折、耐水洗等性能的影響，并調(diào)整合適的絲網(wǎng)印刷參數(shù)，最終實現(xiàn)線條清晰、無鋸齒、綜合性能穩(wěn)定的標(biāo)簽天線線條的印刷。

 

　　彈性石墨烯導(dǎo)電油墨的制備

 

　　制備石墨烯導(dǎo)電油墨所需的材料有：(1)高彈性樹脂：改性橡膠樹脂、水性PU樹脂、硅膠樹脂;(2)耐拉伸導(dǎo)電填充料：大片徑石墨烯(層數(shù)≤10)、AC7碳納米管(少壁);(3)耐水洗高分子乳液助劑;(4)石墨烯導(dǎo)電油墨試劑：去離子水、分析純乙醇、DBE洗版液。

 

　　2.彈性石墨烯導(dǎo)電油墨制備步驟

 

　　為使石墨烯在彈性樹脂中穩(wěn)定分散并表現(xiàn)出自身優(yōu)異的性能，需要對石墨烯進行改性處理。改性處理的方法主要有兩種：一是通過反應(yīng)物與石墨烯形成共價鍵，使其在油墨中的濃度增加，但該方法改變了石墨烯自身的結(jié)構(gòu)，影響其自身性能;二是通過在制備石墨烯過程中或者在制備油墨中添加一些穩(wěn)定劑，如小分子穩(wěn)定劑、非離子表面活性劑、陽離子表面活性劑等，在滿足石墨烯穩(wěn)定分散的同時，可以發(fā)揮其較高的導(dǎo)電性能。目前雖然彈性石墨烯導(dǎo)電油墨的制備方法較多，加料方式不同、制備工藝也多樣化，但其大體設(shè)計思路如圖2所示，即將石墨烯、分散劑、溶劑、彈性樹脂、助劑等材料加入攪拌分散罐中，充分球磨分散，使油墨細度降至10μm以下，即得彈性導(dǎo)電油墨。

 

　　具體操作步驟為：量取等離子水300ml，稱取5g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)加入去離子水中，充分?jǐn)嚢枋狗稚㏄VP完全溶解，標(biāo)為試劑1;稱取彈性樹脂乳液50g，慢慢混入試劑1中，并稱取石墨烯粉30g，逐漸加入上述混合溶液中;邊球磨邊加料，若粘度過大，可適當(dāng)添加降粘劑調(diào)節(jié)，直至石墨烯粉體完全添加完畢。整個過程以轉(zhuǎn)速為4000～4500r/min的速度球磨分散，并每隔半小時監(jiān)控漿料細度，直至細度降至10μm以下，即得彈性導(dǎo)電油墨。此外，為了調(diào)整彈性導(dǎo)電油墨的耐彎折、耐水洗性能，保證彈性導(dǎo)電油墨的正常導(dǎo)電性能，分別調(diào)整彈性樹脂比例為15%、25%、40%、60%，制作成不同配比的彈性漿料，最后添加助劑，使上述漿料具有較好印刷適性，實現(xiàn)導(dǎo)電油墨的絲網(wǎng)印刷。