看！原来耐弯折、可水洗的穿戴标签天线用电子油墨这么制作出来的

　　本文以石墨烯、碳纳米管为主要的导电填充料，高弹性树脂为粘结料，耐水洗的高分子乳液为助剂，来探讨不同配比下的油墨对RFID丝印油墨涂层耐弯折、耐水洗等性能的影响，并调整合适的丝网印刷参数，最终实现线条清晰、无锯齿、综合性能稳定的标签天线线条的印刷。

 

　　弹性石墨烯导电油墨的制备

 

　　制备石墨烯导电油墨所需的材料有：(1)高弹性树脂：改性橡胶树脂、水性PU树脂、硅胶树脂;(2)耐拉伸导电填充料：大片径石墨烯(层数≤10)、AC7碳纳米管(少壁);(3)耐水洗高分子乳液助剂;(4)石墨烯导电油墨试剂：去离子水、分析纯乙醇、DBE洗版液。

 

　　2.弹性石墨烯导电油墨制备步骤

 

　　为使石墨烯在弹性树脂中稳定分散并表现出自身优异的性能，需要对石墨烯进行改性处理。改性处理的方法主要有两种：一是通过反应物与石墨烯形成共价键，使其在油墨中的浓度增加，但该方法改变了石墨烯自身的结构，影响其自身性能;二是通过在制备石墨烯过程中或者在制备油墨中添加一些稳定剂，如小分子稳定剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂等，在满足石墨烯稳定分散的同时，可以发挥其较高的导电性能。目前虽然弹性石墨烯导电油墨的制备方法较多，加料方式不同、制备工艺也多样化，但其大体设计思路如图2所示，即将石墨烯、分散剂、溶剂、弹性树脂、助剂等材料加入搅拌分散罐中，充分球磨分散，使油墨细度降至10μm以下，即得弹性导电油墨。

 

　　具体操作步骤为：量取等离子水300ml，称取5g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)加入去离子水中，充分搅拌使分散剂PVP完全溶解，标为试剂1;称取弹性树脂乳液50g，慢慢混入试剂1中，并称取石墨烯粉30g，逐渐加入上述混合溶液中;边球磨边加料，若粘度过大，可适当添加降粘剂调节，直至石墨烯粉体完全添加完毕。整个过程以转速为4000～4500r/min的速度球磨分散，并每隔半小时监控浆料细度，直至细度降至10μm以下，即得弹性导电油墨。此外，为了调整弹性导电油墨的耐弯折、耐水洗性能，保证弹性导电油墨的正常导电性能，分别调整弹性树脂比例为15%、25%、40%、60%，制作成不同配比的弹性浆料，最后添加助剂，使上述浆料具有较好印刷适性，实现导电油墨的丝网印刷。