一种有机固化电阻浆料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发热器用有机电致发热材料技术领域，尤其涉及一种有机固化电阻浆料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]普通发热器的发热方式采用传统的镍铬合金等电阻丝或电阻膜作为发热材料，随着国内外对发热器性能、结构、安全、环保等要求不断地提高，尤其是高新技术领域，对发热器薄型化、小型化、特型化性能提出了更高的要求。对于传统镍铬合金电阻丝或电阻膜，均已经无法满足技术发展要求。
[0003]需进一步指出，对于现有的电阻丝发热器或者电阻膜发热器而言，其都存在以下缺点，具体为:
1、电阻丝或膜制作工艺复杂，生产周期长，生产成本高；
2、发热板制作工艺复杂，发热板难以实现薄型化，轻型化；
3、电阻丝或膜易从基板脱离，电阻膜易从基板脱离，导致产品寿命减少；
4、受电阻丝形状限制，发热器难以小型化、薄型化；
5、电阻膜的厚度一致性不容易控制，容易造成良品率低;且线路通过蚀刻制备，不利于环保。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种有机固化电阻浆料，该有机固化电阻浆料能够有效地解决现有技术难以实现薄型化、轻型化或者特型化的技术问题，且能够实现在130°C_200°C固化并具有能够在较高温(300°C)使用的特性，其可以直接丝印或喷涂，满足电热器趋向小型化，薄型化、轻型化、特型化的技术发展要求，该有机固化电阻浆料可以直接丝印于柔性基材上以制成柔性发热膜，应用的范围更加广阔。
[0005]本发明的另一目的在于提供一种有机固化电阻浆料制备方法，该有机固化电阻浆料制备方法能够有效地制备上述有机固化电阻浆料。
[0006]为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。
[0007]—种有机固化电阻浆料，包括有以下重量份的物料，具体为:
电阻功能相 60%_80%
有机载体 20%_40%;
电阻功能相包括有以下重量份的物料，具体为:
超细银粉 80%-95%
超细碳化硅粉5%-20%，
超细银粉为球形银粉或者片状银粉，超细银粉的颗粒粒径尺寸小于5mi，超细碳化硅粉为六方晶体结构的超细碳化硅粉，超细碳化硅粉的颗粒尺寸小于5μπι ；
有机载体包括有以下重量份的物料，具体为: 耐高温树脂35%-40%
高分子阻燃剂5%-10%
溶剂35%-40%
添加剂15%-20%;
添加剂包括有以下重量份的物料，具体为:
液体消泡剂20%-25%
液体流平剂20%-25%
液体防沉剂20%-25%
触变剂20%-25%
硬脂酸盐热稳定剂 5%-10%
浸润分散剂5%-10%。
[0008]其中，所述耐高温树脂为耐高温聚酰亚胺树脂或者耐高温有机硅树脂的一种或者两种所组成的混合物。
[0009]其中，所述耐高温型聚酰亚胺树脂为液态聚酰亚胺树脂溶液或者聚酰亚胺前驱体聚酰胺酸溶液。
[0010]其中，所述耐高温有机硅树脂中的有机硅树脂为三维交联的多官能度高分子量甲基有机娃树脂或者甲基/苯基有机娃树脂。
[0011]其中，所述耐高温有机硅树脂为环氧改性的有机硅树脂、醇酸树脂改性的有机硅树脂或者聚氨酯改性的有机硅树脂。
[0012]其中，所述高分子阻燃剂为高效无卤阻燃剂，为BASF公司高效无卤阻燃剂Melapur200 Fine系列；
其中，所述溶剂为松油醇、DBE溶剂、NMP溶剂、丁基卡必醇或者二乙二醇乙醚的一种或者至少两种所组成的混合物。
[0013]其中，所述液体消泡剂为BYK-055、BYK_065或者环氧硅油，所述液体流平剂为丙烯酸酯流平剂、有机硅流平剂、BLP-402、BYK-333、BYK-310等BYK系列流平剂，所述液体防沉剂为液体的BYK-410、BYK-411或BYK-405，所述触变剂为有机膨润土、气相二氧化硅或者触变性醇酸树脂，所述硬脂酸盐热稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌或者硬脂酸钙，所述浸润分散剂为卵磷脂、BYKl 30、高分子不饱和聚羧酸、高分子聚羧酸盐或者BYK-163分散剂。
[0014]—种有机固化电阻浆料制备方法，包括有以下工艺步骤，具体为:
a、制备电阻功能相:将超细银粉、超细碳化硅粉均匀混合以制备电阻功能相；
b、制备添加剂:将液体消泡剂、液体流平剂、液体防沉剂、触变剂、硬脂酸盐热稳定剂、浸润分散剂均匀混合以制备有机载体所用的添加剂；
c、制备有机载体:将耐高温树脂与溶剂加热搅拌直至树脂溶解，而后再加入高分子阻燃剂以及步骤b所制备的添加剂，搅拌均匀以制备有机载体；
d、称量步骤a制备的电阻功能相以及步骤c制备的有机载体，电阻功能相、有机载体两种物料的重量份依次为60%-80%、20%-40%，将称量好的电阻功能相、有机载体进行预混合，并通过机械搅拌均匀；
e、将步骤d的有机载体、电阻功能相的混合物置于三辊研磨机进行混合，研磨至浆料粒度小于15微米，即得电阻浆料。
[0015]本发明的有益效果为:本发明所述的一种有机固化电阻浆料，其包括重量份为60%-80%电阻功能相、20%-40%有机载体，电阻功能相包括重量份为80%-95%超细银粉、5%-20%超细碳化硅粉，有机载体包括重量份为35%-40%耐高温树脂、5%-10%高分子阻燃剂、35%-40%溶剂、15%-20%添加剂，添加剂包括重量份为20%-25%液体消泡剂、20%-25%液体流平剂、20%-25%液体防沉剂、20%-25%触变剂、5%_10%硬脂酸盐热稳定剂、5%_10%浸润分散剂。该有机固化电阻浆料能够有效地解决现有技术难以实现薄型化、轻型化或者特型化的技术问题，且能够实现在130°C_200°C固化并具有能够在较高温(300°C)使用的特性，其可以直接丝印或喷涂，满足电热器趋向小型化，薄型化、轻型化、特型化的技术发展要求，该有机固化电阻浆料可以直接丝印于柔性基材上以制成柔性发热膜，应用的范围更加广阔。
[0016]本发明的另一有益效果为:本发明所述的一种有机固化电阻浆料制备方法，其包括有以下工艺步骤，具体为:a、制备电阻功能相:将超细银粉、超细碳化硅粉均匀混合以制备电阻功能相;b、制备添加剂:将液体消泡剂、液体流平剂、液体防沉剂、触变剂、硬脂酸盐热稳定剂、浸润分散剂均匀混合以制备有机载体所用的添加剂;C、制备有机载体:将耐高温树脂与溶剂加热搅拌直至树脂溶解，而后再加入高分子阻燃剂以及步骤b所制备的添加剂，揽摔均勾以制备有机载体;d、称量步骤a制备的电阻功能相以及步骤c制备的有机载体，电阻功能相、有机载体两种物料的重量份依次为60%-80%、20%-40%，将称量好的电阻功能相、有机载体进行预混合，并通过机械搅拌均匀；e、将步骤d的有机载体、电阻功能相的混合物置于三辊研磨机进行混合，研磨至浆料粒度小于15微米，即得电阻浆料。通过上述工艺步骤设计，该制备方法能够有效地制备上述有机固化电阻浆料。
【具体实施方式】
[0017]下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。
[0018]本发明提供的一种有机固化电阻浆料，其由电阻功能相、有机载体组成，其中，电阻功能相由超细银粉、超细碳化硅粉组成;有机载体由耐高温树脂、高分子阻燃剂、溶剂、添加剂组成，其中，有机载体中的添加剂由液体消泡剂、液体流平剂、液体防沉剂、触变剂、硬脂酸盐热稳定剂、浸润分散剂组成。
[0019]对于本发明的有机固化电阻浆料而言，耐高温树脂、超细银粉、超细碳化硅粉、高分子阻燃剂、液体消泡剂、液体流平剂、液体防沉剂、触变剂、浸润分散剂、硬脂酸盐热稳定剂、溶剂的重量份依次为:14%、55%、12%、2%、2%、2%、2%、2%、1%、1%、7%，或者 10%、70%、5%、2%、I %、2%、I %、I %、I %、I %、6%，或者 11 %、65%、12%、I %、2%、I %、2%、I %、I %、I %、8%，或者 15%、60%、8%、2%、1%、2%、1%、2%、1%、1%、7%，或者 13%、58%、14%、1%、2%、1%、1%、1%、1%、1%、7%。
[0020]需进一步指出，对于电阻功能相而言，超细银粉为球形银粉或者片状银粉，超细银粉的颗粒粒径尺寸小于5μπι，超细碳化硅粉为六方晶体结构的超细碳化硅粉，超细碳化硅粉的颗粒尺寸小于5μπι;对于有机载体而言，耐高温树脂为耐高温聚酰亚胺树脂或者耐高温有机硅树脂的一种或者两种所组成的混合物;耐高温型聚酰亚胺树脂为液态聚酰亚胺树脂或者聚酰亚胺前驱体聚酰胺酸溶液，耐高温有机硅树脂中的有机硅树脂为三维交联的多官能度尚分子量甲基有机娃树脂或者甲基/苯基有机娃树脂，其中，耐尚温有机娃树脂为环氧改性的有机硅树脂、醇酸树脂改性的有机硅树脂或者聚氨酯改性的有机硅树脂;高分子阻燃剂为BASF公司高效无卤阻燃剂Melapur 200 Fine系列；溶剂为松油醇、DBE溶剂、NMP