一种基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料及其制备方法，该厚膜电阻浆料包括重量份为60%?80%的固相、20%?40%的有机载体相，固相包括重量份为70%?85%的超细银粉、1%?10%的超细碳化硅粉、5%?20%的超细无铅玻璃粉，有机载体相包括重量份为1%?20%的乙基纤维素、60%?80%的溶剂、3%?5%的液体消泡剂、3%?5%的液体流平剂、3%?5%的液体防沉剂、3%?5%的触变剂、3%?5%的浸润分散剂；该厚膜电阻浆料可满足小型化、薄型化、轻型化的发展要求。该制备方法包括：制备固相、制备有机载体相、固相与有机载体相称量、固相与有机载体相混合研磨，其能够有效地制备上述厚膜电阻浆料。
【专利说明】
一种基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及发热器用电致发热材料技术领域，尤其涉及一种基于不锈钢基材的厚膜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基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料，该厚膜电阻浆料能够有效地解决现有技术难以实现薄型化、轻型化的技术问题，其可以直接丝印或喷涂，满足电热器趋向小型化、薄型化、轻型化技术发展要求，应用的范围广阔。
[0005]本发明的另一目的在于提供一种基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料制备方法，该厚膜电阻浆料制备方法能够有效地制备上述厚膜电阻浆料。
[0006]为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。
[0007]—种基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料，包括有以下重量份的物料，具体为:
固相60%-80%
有机载体相20%-40%;
固相包括有以下重量份的物料，具体为:
超细银粉70%-85%
超细碳化娃粉 1%-10%
超细无铅玻璃粉 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粒径尺寸小于5mi，超细无铅玻璃粉的融化点为400 0C -800 0C且颗粒粒径尺寸小于5μπι ； 有机载体相包括有以下重量份的物料，具体为:
乙基纤维素 1%-20%
溶剂60%-80%
液体消泡剂 3%-5%
液体流平剂 3%-5%
液体防沉剂 3%-5%
触变剂3%-5%
浸润分散剂 3%-5%。
[0008]其中，所述溶剂为松油醇、DBE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。
[0009]其中，所述液体消泡剂为BYK-055或者BYK-065。
[0010]其中，所述液体流平剂为丙烯酸酯流平剂或者BLP-402、BYK-333、BYK-310等BYK系列流平剂。
[0011 ] 其中，所述液体防沉剂为液体的BYK-410、BYK-411或者BYK-405。
[0012]其中，所述触变剂为气相二氧化硅或者氢化蓖麻油。
[0013]其中，所述浸润分散剂为卵磷脂、BYK130、高分子不饱和聚羧酸、高分子聚羧酸盐或者BYK-163分散剂。
[0014]—种基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料制备方法，包括有以下工艺步骤，具体为:
a、制备固相:将超细银粉、超细碳化硅粉以及超细无铅玻璃粉均匀混合以制备固相，其中，超细银粉、超细碳化硅粉和超细无铅玻璃粉的重量份依次为70%-85%、1%-10%、5%-20%;
b、制备有机载体相:先将乙基纤维素与溶剂加热搅拌直至溶解，而后再加入液体消泡剂、液体流平剂、液体防沉剂、触变剂、浸润分散剂的混合物，混合均匀以制备有机载体相，其中，乙基纤维素、溶剂、液体消泡剂、液体流平剂、液体防沉剂、触变剂、浸润分散剂的重量份依次为 I %-20%、60%-80%、3%-5%、3%-5%、3%-5%、3%-5%、3%-5% ；
C、称量步骤a制备的固相以及步骤b制备的有机载体相，固相、有机载体相两种物料的重量份依次为60%-80%、20%-40%，将称量好的固相、有机载体相进行预混合，并通过机械搅拌均匀；
d、将步骤c的有机载体相、固相的混合物置于三辊研磨机进行混合，研磨至浆料细度小于10微米，即得电阻浆料。
[0015]本发明的有益效果为:本发明所述的一种基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料，其包括重量份为60%-80%的固相、20%-40%的有机载体相;其中，固相包括重量份为70%-85%的超细银粉、1%_10%的超细碳化硅粉、5%-20%的超细无铅玻璃粉，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粒径尺寸小于5μπι，超细无铅玻璃粉的融化点为400°C-800°C且颗粒粒径尺寸小于5μπι;有机载体相包括重量份为1%-20%的乙基纤维素、60%-80%的溶剂、3%-5%的液体消泡剂、3%-5%的液体流平剂、3%-5%的液体防沉剂、3%-5%的触变剂、3%-5%的浸润分散剂。通过上述物料配比，本发明的基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料能够有效地解决现有技术难以实现薄型化、轻型化的技术问题，其可以直接丝印或喷涂，满足电热器趋向小型化、薄型化、轻型化技术发展要求，应用的范围广阔。
[0016]本发明的另一有益效果为:本发明所述的一种基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料制备方法，包括有以下工艺步骤，具体为:a、制备固相:将超细银粉、超细碳化硅粉以及超细无铅玻璃粉均匀混合以制备固相，其中，超细银粉、超细碳化硅粉和超细无铅玻璃粉的重量份依次为70%-85%、1%-10%、5%-20%; b、制备有机载体相:先将乙基纤维素与溶剂加热搅拌直至溶解，而后再加入液体消泡剂、液体流平剂、液体防沉剂、触变剂、浸润分散剂的混合物，混合均匀以制备有机载体相，其中，乙基纤维素、溶剂、液体消泡剂、液体流平剂、液体防沉剂、触变剂、浸润分散剂的重量份依次为 1%_20%、60%-80%、3%-5%、3%_5%、3%_5%、3%_5%、3%-5% ；c、称量步骤a制备的固相以及步骤b制备的有机载体相，固相、有机载体相两种物料的重量份依次为60%-80%、20%-40%，将称量好的固相、有机载体相进行预混合，并通过机械搅拌均匀;d、将步骤c的有机载体相、固相的混合物置于三辊研磨机进行混合，研磨至浆料细度小于10微米，即得电阻浆料。通过上述工艺步骤设计，本发明的厚膜电阻浆料制备方法能够有效地制备上述厚膜电阻浆料。
【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]—种基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料，其由固相、有机载体相组成，其中，固相由超细银粉、超细碳化硅粉以及超细无铅玻璃粉组成，有机载体相由树脂、溶剂、液体消泡剂、液体流平剂、液体防沉剂、触变剂、浸润分散剂组成。
[0019]对于本发明的基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料而言，乙基纤维素、超细银粉、超细碳化硅粉、超细无铅玻璃粉、液体消泡剂、液体流平剂、液体防沉剂、触变剂、浸润分散剂、溶剂的重量份依次为4%、52%、12%、8%、I.5%、I.5%、1%、1%、1%、18%，或者5%、58%、10%、9%、1%、2%、1%、1%、1%、12%，或者6%、55%、11%、10%、I.5%、1%、I.5%、1%、1%、12%，或者7%、54%、8%、12%、1%、2%、1%、2%、1%、12%，或者 3%、56%、9%、10%、1%、1%、1%、1%、1%、17%。
[0020]需进一步指出，对于本发明的固相而言，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粒径尺寸小于5μπι，超细无铅玻璃粉的融化点为400°C-800°C且颗粒粒径尺寸小于5μπι0
[0021]另外，对于本发明的有机载体相而言，溶剂为松油醇、DBE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，液体消泡剂为ΒΥΚ-055或者ΒΥΚ-065，液体流平剂为丙烯酸酯流平剂或者BLP-402、ΒΥΚ-333、ΒΥΚ-310等BYK系列流平剂，液体防沉剂为液体的ΒΥΚ-410、ΒΥΚ-411或者ΒΥΚ-405，触变剂为气相二氧化硅或者氢化蓖麻油，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ΒΥΚ-163分散剂。
[0022]通过上述物料配比，本发明的基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料具有以下优点，具体为:
1、将电路直接印刷在基板上，可满足电热器趋向小型化、薄型化、轻型化的技术发展要求；
2、可印刷、可喷涂印刷性及浸润性良好，与基材的附着力强；
3、材料复配使体系具有较好的分散性及共溶性，提高了体系的稳定性；
4、热辐射效能优良，发热量大，耐温性能好，节能效果显著； 5、导电功能相的材料复配解决了功率衰减问题，提供了稳定的电性能；
6、发热材料变化率与基材热膨胀系数匹配一致，不会出现电路松弛、短路或断路，使用安全，使用寿命长；
7、材料复配使得产品及其生产成本均较低，易于实现规模化批量生产。
[0023]
对于本发明的基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料而言，其可以采用以下制备方法进行制备，该基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料制备方法包括有以下工艺步骤，具体为:
a、制备固相:将超细银粉、超细碳化硅粉以及超细无铅玻璃粉均匀混合以制备固相，其中，超细银粉、超细碳化硅粉和超细无铅玻璃粉的重量份依次为70%-85%、1%-10%、5%-20%;
b、制备有机载体相:先将乙基纤维素与溶剂加热搅拌直至溶解，而后再加入液体消泡剂、液体流平剂、液体防沉剂、触变剂、浸润分散剂的混合物，混合均匀以制备有机载体相，其中，乙基纤维素、溶剂、液体消泡剂、液体流平剂、液体防沉剂、触变剂、浸润分散剂的重量份依次为 I %-20%、60%-80%、3%-5%、3%-5%、3%-5%、3%-5%、3%-5% ；
C、称量步骤a制备的固相以及步骤b制备的有机载体相，固相、有机载体相两种物料的重量份依次为60%-80%、20%-40%，将称量好的固相、有机载体相进行预混合，并通过机械搅拌均匀；
d、将步骤c的有机载体相、固相的混合物置于三辊研磨机进行混合，研磨至浆料细度小于10微米，即得电阻浆料。
[0024]通过上述工艺步骤设计，该基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料制备方法能够有效地生产制备上述厚膜电阻浆料。
[0025]以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料，其特征在于，包括有以下重量份的物料，具体为: 固相60%-80% 有机载体相20%-40%; 固相包括有以下重量份的物料，具体为: 超细银粉70%-85% 超细碳化娃粉 1%-10% 超细无铅玻璃粉 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5wii，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粒径尺寸小于5mi，超细无铅玻璃粉的融化点为400 0C -800 0C且颗粒粒径尺寸小于5μπι ； 有机载体相包括有以下重量份的物料，具体为: 乙基纤维素 1%-20% 溶剂60%-80% 液体消泡剂 3%-5% 液体流平剂 3%-5% 液体防沉剂 3%-5% 触变剂3%-5% 浸润分散剂 3%-5%。2.根据权利要求1所述的一种基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料，其特征在于:所述溶剂为松油醇、DBE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。3.根据权利要求2所述的一种基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料，其特征在于:所述液体消泡剂为ΒΥΚ-055或者ΒΥΚ-065。4.根据权利要求3所述的一种基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料，其特征在于:所述液体流平剂为丙烯酸酯流平剂或者BLP-402、BYK-333、BYK-310等BYK系列流平剂。5.根据权利要求4所述的一种基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料，其特征在于:所述液体防沉剂为液体的BYK-410、BYK-411或者BYK-405。6.根据权利要求5所述的一种基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料，其特征在于:所述触变剂为气相二氧化硅或者氢化蓖麻油。7.根据权利要求6所述的一种基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料，其特征在于: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。8.—种基于不锈钢基材的厚膜电阻浆料制备方法，其特征在于，包括有以下工艺步骤，具体为: a、制备固相:将超细银粉、超细碳化硅粉以及超细无铅玻璃粉均匀混合以制备固相，其中，超细银粉、超细碳化硅粉和超细无铅玻璃粉的重量份依次为70%-85%、1%-10%、5%-20%; b、制备有机载体相:先将乙基纤维素与溶剂加热搅拌直至溶解，而后再加入液体消泡剂、液体流平剂、液体防沉剂、触变剂、浸润分散剂的混合物，混合均匀以制备有机载体相，其中，乙基纤维素、溶剂、液体消泡剂、液体流平剂、液体防沉剂、触变剂、浸润分散剂的重量份依次为 I %-20%、60%-80%、3%-5%、3%-5%、3%-5%、3%-5%、3%-5% ； C、称量步骤a制备的固相以及步骤b制备的有机载体相，固相、有机载体相两种物料的重量份依次为60%-80%、20%-40%，将称量好的固相、有机载体相进行预混合，并通过机械搅拌均匀； d、将步骤c的有机载体相、固相的混合物置于三辊研磨机进行混合，研磨至浆料细度小于10微米，即得电阻浆料。
【文档编号】H05B3/10GK105828465SQ201610197597
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】徐方星, 苏冠贤
【申请人】东莞珂洛赫慕电子材料科技有限公司