[发明专利]导电墨水及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种导电墨水及其制备方法和应用，制备方法包括如下步骤：将噻吩单体、催化剂和掺杂剂在溶剂中，搅拌反应，然后再加入含有催化剂的溶剂，搅拌反应，再加入粘度调节剂，搅拌分散，再加入金属粉末，继续搅拌分散，将反应液在层析柱中采用阴阳离子交换树脂处理，得到导电墨水，噻吩单体如通式(I)、(II)或(III)所示。采用上述方法制备的导电墨水，可用于印刷标签RFID天线。本发明的导电墨水，具有较低的生产成本低，生产过程没有环境污染，导电率达到10⁷S/m以上，可以通过喷墨打印的方法，在玻璃，PET片材，纸张等多种基板上打印天线，从而简化了生产过程，提高了工作效率，打破了传统的RFID标签天线的制备方法。

主权项

1.一种导电墨水的制备方法，包括如下步骤：将噻吩单体、催化剂和掺杂剂在溶剂中，搅拌反应，然后再加入含有催化剂的溶剂，搅拌反应，再加入粘度调节剂，搅拌分散，再加入金属粉末，继续搅拌分散，将反应液在层析柱中采用阴阳离子交换树脂处理，得到导电墨水，所说的噻吩单体如通式(I)、(II)或(III)所示：其中：R¹和R²代表氢或C₁-C₄的烷基，或者是任何一个氢被取代的C₁-C₄的亚烷基，R¹和R²相互独立；R³代表-(CH₂)_n-CR⁴R⁵-(CH₂)_m-，其中R⁴和R⁵相同或不同，选自氢、含1至18个碳原子的支链或支化烷基、OH、O-CH₂-CH₂-CH₂-SO₃H或含1-18个碳原子的O-烷基，并且n和m相互独立，各为0-9的整数，且n+m≤9。R⁴和R⁵为氢、含1至6个碳原子的直链、OH、O-CH₂-CH₂-CH₂-SO₃H或含1-6个碳原子的烷基；所说的催化剂包括但不限于过硫酸、过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、氧化铁的无机盐、氧化铁的有机盐、过氧化氢、高锰酸钾、重铬酸钾、过硼酸钠、碳酸铜、硫酸铁或硫酸钾中的一种以上；所说的所说的掺杂剂选自聚羧酸盐或聚磺酸钠中的一种或两种；所说的聚羧酸盐包括聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸钠和聚马来酸钠，数均分子量为8000-200000；所说的聚磺酸钠包括聚苯乙烯磺酸钠和聚乙烯磺酸钠，优选聚苯乙烯磺酸钠，数均分子量优选为1000-2000000，更优选为2000-500000，最优选为10000-200000。所说的粘度调节剂选自阿拉伯树胶、聚乙二醇或羟乙基纤维素，相对于1重量份的噻吩，粘度调节剂的用量为1～3份；所说的金属粉末选自银粉，铝粉或铜粉中的一种以上，优选的粒径为25～70纳米，优选银粉，金属粉末的重量用量，相对于1重量份的噻吩为5～50重量份，优选的为5-30重量份，最优选5-20重量份；所说的溶剂为水或水与有机溶剂的混合物，所说的有机溶剂为与水混溶的有机溶剂，例如醇类化合物(例如，甲醇、乙醇、2-丙醇和1-丙醇)、丙酮或乙腈；所说的溶剂特别优选水，相对于1重量份的噻吩，溶剂的用量为100～600份；