[发明专利]一种导电油墨及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种导电油墨及其制备方法和应用，所述导电油墨包括聚乙烯醇和液态金属；所述液态金属包括镓、铟或镓铟合金中任意一种。所述制备方法包括以下步骤：(1)将聚乙烯醇溶于溶剂中，得到聚乙烯醇溶液；(2)将步骤(1)得到的聚乙烯醇溶液与液态金属混合均匀，得到所述导电油墨。本发明提供的导电油墨制备得到的柔性电路具有超强的耐刮擦特性和较好的湿稳定性，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于材料科学领域，具体涉及一种导电油墨及其制备方法和应用，尤其涉及一种耐刮擦的导电油墨及其制备方法和应用。

背景技术

目前柔性电子器件是可穿戴设备或可植入电子设备的发展趋势。与皮肤的充分贴合以及柔软舒适的穿戴体验是可穿戴设备领域的消费需求；可植入电子设备在体内的机械损伤以及感染也导致了这类电子器件的柔性化发展。目前主要的柔性电路中使用的导电材料主要包括液态金属、银纳米线以及碳纳米管等可图案化的导电材料。将其图案化在柔性基底上实现柔性电路的制备和整合。然而这类导电材料可拉伸的性质决定了其在外力作用下也容易失效。合理的封装可以解决一部分问题，然而在作为电极的部分或某些特殊结构的部位需要将电路与外界接触或难以用材料封装。在这些部位导电材料本身的耐刮擦性显得非常重要。

CN206228336U公开了一种电子皮肤，包括粘性胶膜、柔性衬底、液态金属电路、传感器及电子控制芯片；所述粘性胶膜贴敷在所述柔性衬底的下表面，所述液态金属电路设于所述柔性衬底的上表面，所述传感器及电子控制芯片与所述液态金属电路电性连接。其相比于传统的电子皮肤，设置液态金属电路的柔性电子皮肤具有更高的柔韧性和灵敏度，而且制作工艺更为简单，成本低、功耗低、携带方便，具有更加便捷的使用体验。但其制备复杂，且电子皮肤用于人体给人一种不适感。

CN106677455B公开了一种基于液态金属的智能壁纸，该智能壁纸包括由内向外依次设置的壁纸基底、封装薄膜和装饰层，所述封装薄膜内封装有液态金属电路。该智能壁纸利用液态金属的导电性和流动性，有效地解决了现有壁纸存在的功能单一的缺点，结合特定功能的电子器件，可以使壁纸具有室温测量、光线调节、电磁屏蔽、保温加湿以及空气清新等多种功能。此外，柔性的液态金属电路可以适应任意形状的表面，可以将该智能壁纸贴附在墙壁、天花板、家具、电器等家用设备的复杂表面，应用范围广。但是其全封装的特性使得对壁纸内部元器件的检查较为困难。

CN108384039A公开了一种液态金属与柔性基体界面粘附结构的设计方法。该方法包括如下步骤：干燥环境中，将氰基丙烯酸酯类单体均匀负载在柔性基体的表面上，接着将表面吸附有水分子的液态金属均匀负载在表面含有氰基丙烯酸酯类单体的柔性基体上，静置，完成液态金属与柔性基体界面粘附结构的设计。该设计方法简单易行，有效解决了液态金属与柔性基板的界面粘接技术问题，有利于实现可打印柔性液态金属集成电路的大规模制备，在制备可拉伸导体、柔性集成电路等领域具有重要的应用前景。但是其液态金属裸露在外会出现不可避免地由于刮擦等原因导致的导电率下降。

柔性电路的应用场景呈现出越来越广的趋势，但其导电材料可拉伸的性质决定了其在外力作用下容易出现导电能力下降乃至故障的问题。因此如何提供一种耐刮擦的导电油墨，成为了亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种导电油墨及其制备方法和应用，尤其提供一种耐刮擦的导电油墨及其制备方法和应用。本发明提供的产品耐刮擦，柔性好，具有较好湿稳定性，可从根本上解决柔性可拉伸电路易失效的缺点。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种导电油墨，所述导电油墨包括聚乙烯醇(PVA)和液态金属。

所述液态金属包括镓、铟或镓铟合金中任意一种。