本发明涉及电子浆料,尤其涉及一种绝缘介质浆料及其制备方法。
背景技术:
1、厚膜发热器通过加热板将电能转化为热能,根据转化方式通常分为电阻加热、感应加热、电弧加热、电子束加热、红外线加热和介质加热等。厚膜发热器具有功率密度大、加热速度快、机械强度高、体积小、节能环保和安全性能高等优点,广泛应用于电热水壶、电热水器、消毒柜、电饭煲等白色家电中。
2、电子浆料是制造厚膜发热器的基础材料,按照用途可以分为绝缘介质浆料、电阻浆料和导体浆料。其中,绝缘介质浆料需要与基板的膨胀系数接近且具有强结合力,还要能承受多次烧结而保持性能不变。随着厚膜发热器的发热器形状多样化(如异形管状),要求绝缘介质浆料形成的绝缘层具有良好的抗弯折能力,否则会直降影响到产品的使用寿命。此外,为了保证绝缘层的性能,在基板上需要大面积覆盖绝缘介质浆料,厚度也要达到80μm以上,相比于电阻浆料和导体浆料的用量很大,带来了生产成本的增加。
3、氮化硼纳米管在结构上与碳纳米管相似,却具有比碳纳米管更好的耐高温、耐高压特性,尤其在高温区表现出更优越的弹性模量性能。但是由于氮化硼纳米管本身不易分散,粘度大而不利于研磨,从而限制了氮化硼纳米管的应用。
技术实现思路
1、针对现有技术中绝缘介质浆料的耐弯折性能差和氮化硼纳米管不易分散的问题,本发明提供了一种绝缘介质浆料及其制备方法。
2、第一方面,本发明提供了一种绝缘介质浆料,包括以下质量百分比的组分:
3、玻璃粉60%~80%;
4、氮化硼纳米管分散液5%~15%;
5、有机载体15%~35%;
6、其中,用于制备所述氮化硼纳米管分散液的基础材料包括氮化硼纳米管、第一分散剂和第一溶剂。
7、第二方面,本发明提供了一种绝缘介质浆料制备方法,用于制备第一方面的绝缘介质浆料,包括:
8、对氮化硼纳米管、第一分散剂和第一溶剂进行预处理,得到氮化硼纳米管分散液;
9、按预设质量百分比将第二溶剂、树脂和助剂进行混合,得到有机载体;
10、通过行星均质机将所述有机载体、所述氮化硼纳米管分散液和玻璃粉混合均匀,得到绝缘介质混合物;
11、通过三辊研磨设备对所述绝缘介质混合物进行预设次数的研磨,得到所述绝缘介质浆料。
12、本发明提供了一种绝缘介质浆料,通过在绝缘介质浆料中加入预先制备的氮化硼纳米管分散液,在氮化硼纳米管本身具有的弹性模量性能的基础上,使氮化硼纳米管分散均匀形成网状结构,进一步提高绝缘介质浆料成膜后的绝缘层的耐弯折性和整体强度。本发明还提供了一种绝缘介质浆料制备方法,预先将氮化硼纳米管分散均匀形成氮化硼纳米管分散液,再与有机载体和玻璃粉混合进行研磨,降低了浆料的粘度,使得绝缘介质浆料中氮化硼纳米管的分布更加均匀,提高绝缘介质浆料的成膜性能。
1.一种绝缘介质浆料,其特征在于,包括以下质量百分比的组分:
2.根据权利要求1所述的绝缘介质浆料,其特征在于,所述氮化硼纳米管包括单壁氮化硼纳米管、双壁氮化硼纳米管和多壁氮化硼纳米管中的至少一种,所述第一分散剂包括聚醚酯酸胺盐和聚酯酰胺盐中的至少一种,所述第一溶剂包括松油醇、n-甲基吡咯烷酮和二乙二醇丁醚醋酸酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的绝缘介质浆料,其特征在于,所述氮化硼纳米管的管径为2~100nm;和/或,
4.根据权利要求1所述的绝缘介质浆料,其特征在于,所述氮化硼纳米管分散液的组分按质量百分比包括:1%~10%的氮化硼纳米管、1%~5%的第一分散剂和85%~97%的第一溶剂。
5.根据权利要求1所述的绝缘介质浆料,其特征在于,所述玻璃粉的中值粒径为3~6μm,软化温度为600~950℃,热膨胀系数为7.5~9.5ppm/℃。
6.根据权利要求1所述的绝缘介质浆料,其特征在于,所述有机载体的组分包括第二溶剂、树脂和助剂;其中,所述第二溶剂包括松油醇、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、醇酯十二、柠檬酸三丁酯和n-甲基吡咯烷酮中的至少一种,所述树脂包括乙基纤维素和丙烯酸酯树脂,所述助剂包括第二分散剂、触变剂和流平剂。
7.一种绝缘介质浆料制备方法,其特征在于,所述绝缘介质浆料制备方法用于制备如权利要求1~6中任意一项所述的绝缘介质浆料,所述绝缘介质浆料制备方法包括:
8.根据权利要求7所述的绝缘介质浆料制备方法,其特征在于,所述对氮化硼纳米管、第一分散剂和第一溶剂进行预处理,得到氮化硼纳米管分散液,包括:
9.根据权利要求8所述的绝缘介质浆料制备方法,其特征在于,所述第一转速为380~420rpm,所述第一时长为5~15分钟;第二转速为550~600rpm,所述第二时长为25~35分钟;第三转速为1300~1400rpm,所述第三时长为25~35分钟;第四转速为1500~2000rpm,所述第四时长为85~95分钟。
10.根据权利要求7所述的绝缘介质浆料制备方法,其特征在于,所述通过行星均质机将所述有机载体、所述氮化硼纳米管分散液和玻璃粉混合均匀之前,还包括: