彩色导电油墨的制备和研究(8)
1.7 导电油墨前景
导电油墨性能的提高对开发电子产品的印制技术有重要意义，市场潜力巨大。研制稳定性好、阻抗低的纳米金属油墨，降低其固化温度甚至能在室温下固化仍为导电油墨新品种研发的重要课题[22]。另外，金属纳米油墨的纳米粉体制备工艺还需简化以降低成本。有机高分子导电油墨的电导率也有待提高，近期内还难以与金属材料导电油墨相提并论。复合型导电高分子材料兼有高分子本身的许多优点，又可在一定范围内调节材料的电学和力学性能，应用将更为广泛。此外，为减少传统导电油墨的污染，还要开发具有环境友好性的水性导电油墨。从印刷工艺来看，速度更快，精度更高的胶印、喷墨印刷等方式将迅速发展。开发与各印刷工艺及材料良好匹配的导电油墨也尤为迫切。
2 实验部分
2.1 导电油墨的导电机理和影响因素
2.1.1 导电油墨的导电原理
（1）本征型导电油墨的导电原理:
本征型导电油墨是指以本征型导电聚合物为成膜物质所制成的导电油墨。目前,导电高分子用于导电油墨的制备方法大多集中在直接利用导电高分子作成膜树脂、导电高分子与其他树脂混合使用、导电高分子材料作为导电填料使用等方面,其中最典型的代表有聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚喹啉等是目前较为活跃的一个研究领域,而研究较多的是聚苯胺与聚吡咯。
对于共轭链聚合物，当大分子的分子轨道强烈”离域”，同时大分子的分子轨道间能够重叠时，聚合物本身便能产生载流子(电子或孔穴)以输送载流子，从而显示出导电性能。
对于非共轭链聚合物，若分子间的π电子轨道互相重叠;或者具有电子施主——受主体系(又称电子给予体——接受体体系)时，也可以产生载流子和输送载流子，从而显示出本征导电性。
（2）掺合型导电油墨的导电原理:
掺合型导电油墨是在绝缘高聚物中掺入金属微粒使高聚物具有导电性能，这种导电性能并非高聚物固有的特性，其导电过程是靠掺入的导电微粒提供自由电子载流子来实现的，如石墨、炭黑、金属等。它既具有导电功能,同时又具有高分子聚合物的许多优异特性,可以在较大范围内根据使用需要调节油墨的电学和力学性能,并且成本较低,简单易行,因而获得较为广泛的应用。掺杂型导电油墨由高分子聚合物、导电填料、溶剂及助剂等组成。常用的导电填料有金属系填料、碳系填料、金属氧化物系填料、复合填料、新型纳米导电填料等[23]。
2.1.2 掺合型导电油墨的影响因素
掺合型导电油墨导电性能的主要影响因素有导电填料的种类，形状，尺寸，添加量，分散形态和基料种类，固化条件及溶剂等。
由于掺合型导电油墨制造工艺简单，选材广泛，成本较低，得到广泛应用。所以选择掺合型导电油墨作为此次实验的方向。
2.2 彩色导电油墨主要原料
2.2.1 基料高聚物的选择及体积电阻率的测定
待测高分子聚合物有环氧树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、有机硅树脂、无机硅材料、纤文素、氯化聚合物等[24]。
体积电阻率的测定：
（1）将绝缘电阻表远离磁场安放水平位置。
（2）依顺序将时针方向转动摇手柄，使速度逐渐增至每分钟120转左右。在调速器发生滑动后，即可读到稳定的电阻读数。
（3）绝缘测定：将被测定的两端分别连于“线路”及“接地”两端线柱上。
（4）通地测定：将被测端及良好的地线依次接于“线路”及“接地”两端线柱上。
（5）在测定特高电阻是，保护环应接于被测两端之间最内层的绝缘层上以消除因漏电而引起的读数误差。