[发明专利]一种具有限温特性的导电油墨、制备方法及发热瓷砖

说明书

本发明涉及导电油墨技术领域，尤其涉及一种具有限温特性的导电油墨、制备方法及发热瓷砖，包括如下质量百分比的原料制备而成：碳基导电填充材料12%～40%，导电辅料5%～8%，限温材料7%～13%，树脂粘接料10%～28%，添加剂9.5%～14%，溶剂28%～50%；所述导电辅料为镍铬合金粉，所述限温材料为二硼化钛热敏导电材料，所述二硼化钛热敏导电材料的居里温度为70～90℃。通过添加硼化钛热敏导电材料和镍铬合金粉，使导电油墨具有自限温功能，自限温效果稳定，防止电路过热引起的电路损坏及热衰减现象。且导电油墨作为发热瓷砖使用时还具有循环使用寿命高，耐疲劳的特点，导电油墨的PTC效应能承受多次过热冲击而不会失效。

技术领域

本发明涉及导电油墨技术领域，尤其涉及一种具有限温特性的导电油墨、制备方法及发热瓷砖。

背景技术

发热膜是发热陶瓷常用的发热材料之一，发热膜内含有一层石墨烯薄膜电阻，由石墨烯电阻浆料印刷在PET膜上制得。当发热陶瓷在使用过程中外部物质如水汽浸入发热膜内部时，由于水汽会导致部分金属元件产生锈蚀，锈蚀的元件可能出现损坏，当部分碎屑掉落并覆盖于发热膜上时，发热膜在这一区域将会产生局部高温，一般的薄膜电阻的积热温度不能超过基材软化点温度（130℃以下），否则过热会导致发热膜（PET薄膜）软化并产生膨胀变形，部分PET材料移位后会占据石墨烯电阻的原有位置，进而导致石墨烯薄膜内的导电通道数量减少，发热陶瓷产生不可逆的发热功率衰减，降低了使用效果及寿命。

且现有发热陶瓷的温度控制方式主要是通过温控系统实现，其中由温控器的温控探头对电热膜的各个位置进行温度点测量，以防止过热现象。而在实际使用过程中，温控探头的数量有限，部分积热区域没有温控探头可检测，做不到整体温控的效果，很容易因局部过热使薄膜电阻软化造成电路损坏，因此对薄膜电阻的温度限制，很有必要由点拓展到面，全面对发热陶瓷的温度进行限制，防止过热。

另外，常规的PTC材料在电子器件等领域已有应用，但是多采用粉末混合和熔融共混等方法制作的，而且居里温度点都相对较高，且循环使用寿命低，并不能满足电地暖膜的智能控温和长寿命的要求，同时还要具备印刷油墨的特性。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种具有限温特性的导电油墨及其制备方法，旨在改善现有的发热瓷砖循环使用寿命短的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种具有限温特性的导电油墨，包括如下质量百分比的原料制备而成：碳基导电填充材料12%～40%，导电辅料5%～8%，限温材料7%～13%，树脂粘接料10%～28%，添加剂9.5%～14%，溶剂28%～50%；

所述导电辅料为镍铬合金粉，所述限温材料为二硼化钛热敏导电材料，所述二硼化钛热敏导电材料的居里温度为60～80℃。

所述具有限温特性的导电油墨在30℃≤温度≤40℃时，电阻率为2.3～2.6Ω·mm；在40℃温度≤50℃时，电阻率为2.7～3.2Ω·mm；在50℃温度≤60℃时，电阻率为3.2～3.8Ω·mm；在60℃温度≤70℃时，电阻率为3.9～5.7Ω·mm；在70℃温度≤80℃时，电阻率为5.8～8.5。

本方案中的具有限温特性的导电油墨主要由碳基导电填充材料、树脂粘接料、添加剂和溶剂组成，通电后由碳基导电填充材料即时发热，在瓷砖（基板）的底部源源不断的产生热量，树脂组分主要用于碳基导电填充材料与瓷砖的粘接固定，溶剂则便于所有组分的均匀分散，使具有限温特性的导电油墨获得最好的使用效果，本方案中的溶剂可为不与其他原料反应的醚类或醇类等，添加剂可以调节导电油墨的各种使用特性，以满足导电油墨的各类使用需求，可添加在导电油墨的添加剂包括偶联剂、防沉剂、消泡剂或阻燃剂等。