本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電油墨電容筆組件，屬于兒童玩具
技術(shù)領(lǐng)域：
及化學(xué)
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，玩具業(yè)也進(jìn)入了蓬勃發(fā)展的階段。從20世紀(jì)末到現(xiàn)在,我國(guó)已發(fā)展成為世界上最大的玩具生產(chǎn)國(guó)，玩具產(chǎn)業(yè)年生產(chǎn)總值超過了一千億元,玩具行業(yè)也已經(jīng)發(fā)展成為我國(guó)解決勞動(dòng)力就業(yè)、出口創(chuàng)匯的重要產(chǎn)業(yè)。玩教具是指用來配合平日兒童教學(xué)或?qū)W習(xí)使用的玩具，它們除具有玩的功能更具有其具有針對(duì)目標(biāo)人群的教育性和益智性,主要在幼兒園、早教中心、學(xué)校的勞技課與實(shí)驗(yàn)課中使用，最主要使用人群是學(xué)齡前兒童，也包括一些初高中學(xué)生。市面上現(xiàn)有的兒童早教玩具產(chǎn)品，較多的主要是符合家長(zhǎng)心理需求設(shè)計(jì)的早教機(jī)產(chǎn)品，主要以教育性為主，賦予產(chǎn)品的功能都是以學(xué)習(xí)為第一要素設(shè)計(jì)?；蛘呤禽^多的智能電子游戲設(shè)計(jì)，給兒童的健康帶了一定的問題，使兒童的成長(zhǎng)環(huán)境更封閉。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種導(dǎo)電油墨電容筆組件，導(dǎo)電筆使用導(dǎo)電油墨作為內(nèi)容物，可以在用導(dǎo)電筆書寫的過程中完成電子元件件電路的導(dǎo)通，互動(dòng)性強(qiáng)；原料均較為低廉，綜合成本低，生產(chǎn)方便，適合大批量生產(chǎn)，效益較高；讓繪畫過程變得有科學(xué)性、啟發(fā)性，滿足了兒童追求新奇事物的本能，同時(shí)可以起到很好的早教效果。本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供了一種導(dǎo)電油墨電容筆組件，包括一組電子元件模塊，還包括用于放置電子元件模塊的底板、以及容納有的導(dǎo)電油墨的導(dǎo)電筆，所述導(dǎo)電油墨用于繪制連接相鄰電子元件的導(dǎo)電油墨線。所述電子元件模塊包括電子元件本體以及與電子元件本體的引腳連接的導(dǎo)體連接件，所述導(dǎo)體連接件為三棱柱體，其一個(gè)側(cè)面與電子元件本體的引腳連接，另一個(gè)側(cè)面與電子元件本體的底部平齊，該側(cè)面為導(dǎo)體連接件的底面。所述底板上還設(shè)置有用于支撐電子元件模塊的柱體。所述電子元件模塊的底部以及底板的表面設(shè)有匹配的凹凸連接件或粘扣帶。所述導(dǎo)電油墨塊和導(dǎo)電油墨線采用水性導(dǎo)電油墨材料，其原料由以下組分組成，各組分以及各組分所占的質(zhì)量百分比為：去離子水30～38％、水性丙烯酸樹脂15～20％、丙二醇甲醚6～10％、碳納米管10～16％、導(dǎo)電碳黑5～9％、乙醇20～30％、十八烷基甲苯磺酸鈉1～3％、三乙醇胺2～5％、分散劑0.5～1.5％、蠟粉0.5～1％。所述水性導(dǎo)電油墨的粘度(涂-4杯)＞50秒，細(xì)度為8～15μm，硬度≥2h，附著牢度≥95％，干燥時(shí)間≤5min，單位體積導(dǎo)電率≤1×10－2ω.cm。所述水性導(dǎo)電油墨按以下步驟制備：(1)按上述百分比稱取各原料，先將去離子水、十八烷基甲苯磺酸鈉、碳納米管投入攪拌器中，攪拌30～60分鐘；(2)將水性丙烯酸樹脂、丙二醇甲醚、導(dǎo)電碳黑、乙醇、三乙醇胺、分散劑和蠟粉投入攪拌器中，攪拌30～60分鐘，然后將所得產(chǎn)物用砂磨機(jī)研磨5～10遍，即制得所述水性導(dǎo)電油墨。所述導(dǎo)電油墨塊和導(dǎo)電油墨線還可采用彩色電阻墨水，其原料由以下組分組成，各組分以及各組分所占的質(zhì)量百分比為：丙二醇甲醚30～38％、聚乙烯醇縮丁醛15～20％、聚苯胺6～10％、氯化亞銅10～16％、金屬絡(luò)合染料5～9％、乙醇20～30％、表面活性劑1～3％、芥酸酰胺2～5％、抗靜電劑0.5～1.5％、蠟粉0.5～1％。所述彩色電阻墨水的粘度(涂-4杯)＞50秒，細(xì)度為8～15μm，硬度≥2h，附著牢度≥95％，干燥時(shí)間≤5min，單位體積導(dǎo)電率≤1×10－2ω.cm。所述彩色電阻墨水按以下步驟制備：(1)按上述百分比稱取各原料，先將丙二醇甲醚、聚乙烯醇縮丁醛投入攪拌器中混合，然后再加入聚苯胺，混合后制得導(dǎo)電連結(jié)料；(2)將氯化亞銅、金屬絡(luò)合染料、乙醇、表面活性劑、芥酸酰胺、抗靜電劑以及蠟粉投入攪拌器中混合，最后將所得產(chǎn)物用砂磨機(jī)研磨后，即制得所述彩色電阻墨水。本發(fā)明基于其技術(shù)方案所具有的有益效果在于：(1)本發(fā)明一種導(dǎo)電油墨電容筆組件包括一組電子元件模塊，還包括用于放置電子元件模塊的底板、以及容納有的導(dǎo)電油墨的導(dǎo)電筆，所述導(dǎo)電油墨用于繪制連接相鄰電子元件的導(dǎo)電油墨線，能夠?qū)崿F(xiàn)將電子元件模塊放置于底板上，通過導(dǎo)電筆畫出的導(dǎo)電油墨連接不同電子元件，實(shí)現(xiàn)電路導(dǎo)通；(2)本發(fā)明一種導(dǎo)電油墨電容筆組件的電子元件模塊設(shè)有三棱柱體的導(dǎo)體連接件，方便電子元件模塊與底板的緊密貼合，尤其三棱柱體的一個(gè)邊能夠與底板平穩(wěn)過渡，保證導(dǎo)電油墨線流暢，進(jìn)而保證電路穩(wěn)定性；(3)本發(fā)明一種導(dǎo)電油墨電容筆組件的底板上設(shè)置有用于支撐電子元件模塊的柱體，能夠抬起一部分電子元件模塊，不同層的電子元件模塊間可以通過紙帶等軟性連接帶連接，并通過導(dǎo)電油墨線電連接，實(shí)現(xiàn)多層次的電路，增加電路復(fù)雜性和趣味性；(4)本發(fā)明一種導(dǎo)電油墨電容筆組件的電子元件模塊的底部以及底板的表面設(shè)有匹配的凹凸連接件或粘扣帶，方便電子元件模塊固定在底板，柱體的頂端和底端也可設(shè)置匹配的凹凸連接件或粘扣帶；作為兒童玩具，底板上可以印刷不同圖案，如童話故事卡通人物等，團(tuán)中可包含設(shè)計(jì)好的電路圖，即導(dǎo)線、電源和發(fā)光點(diǎn)等，與凹凸連接件或粘扣帶配合，方便兒童使用和玩耍，易于理解；(5)本發(fā)明的導(dǎo)電油墨塊和導(dǎo)電油墨線可采用水性導(dǎo)電油墨材料，將活性劑修飾碳納米管來作油墨的導(dǎo)電料，再加入合適的水性樹脂后使油墨具有高導(dǎo)電性，能與導(dǎo)電碳黑相匹配而成為油墨中的導(dǎo)電材料；連接料是導(dǎo)電油墨中的成膜物質(zhì)，一般導(dǎo)電油墨中的連接料并不一定要求是導(dǎo)電性的聚合物，但水性導(dǎo)電油墨的連接料必須要有導(dǎo)電性能；本發(fā)明中作為連接料的樹脂在水性導(dǎo)電油墨中既起到導(dǎo)電材料的密封作用，又起到導(dǎo)電粒子連結(jié)成膜的作用，所以需要采用有導(dǎo)電變化小，穩(wěn)定性高的且可以導(dǎo)電的高分子聚合物作為連接料，還要使導(dǎo)電粒子在連接料中分散性好、移動(dòng)性小、導(dǎo)電誤差小，能夠賦于油墨膜的物理和化學(xué)穩(wěn)定性；連接料在繪制圖形前使導(dǎo)電材料構(gòu)成一定粘度的印料，以完成繪制方式的圖形轉(zhuǎn)移，繪制后經(jīng)過固化過程，使導(dǎo)電材料的微粒與微粒之間，微粒與基材之間形成穩(wěn)定的結(jié)合；并且創(chuàng)造性的采用去離子水和水性丙烯酸樹脂混合后加入金屬高分子化合物聚苯胺作為油墨連接料，就可以滿足制備水性導(dǎo)電油墨的要求；本發(fā)明中導(dǎo)電材料就是導(dǎo)電粒子，它要求導(dǎo)電性好、穩(wěn)定性高、固化溫度低、材料來源廣泛，本發(fā)明中選擇合適的碳納米管作表面處理后使之具有高導(dǎo)電性，能與各色導(dǎo)電碳黑相匹配而成為油墨中的導(dǎo)電材料，與現(xiàn)有的常用的有金粉、銀粉、銅粉、鎳粉、鋁粉、碳黑、石墨及其他復(fù)合粉末作為導(dǎo)電粒子相比，雖然導(dǎo)電性稍低，但價(jià)格便宜，也能滿足防靜電要求，如用量得當(dāng)，對(duì)油墨的物理性能影響不大；本發(fā)明中的原料組分中還有20～30％的乙醇，乙醇在導(dǎo)電油墨中的主要作用是1、溶解樹脂，使導(dǎo)電微粒(即材料)在聚合物中充分的分散，給予墨性；2、調(diào)節(jié)粘度，給與繪制適應(yīng)性；3、調(diào)節(jié)油墨的干燥速度，水性導(dǎo)電油墨中的乙醇特別要求能與樹脂、導(dǎo)電材料完全相匹配，以保證水性導(dǎo)電油墨的繪制性能，本發(fā)明的組分中所采用的乙醇完全滿足以上要求，使之能在凹版上具有良好的繪制適性，生產(chǎn)效率比網(wǎng)版繪制方式大為提高。綜上，水性導(dǎo)電油墨具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明所提供的水性導(dǎo)電油墨導(dǎo)電率可調(diào)、導(dǎo)電性能穩(wěn)定、耐彎曲性好、附著力強(qiáng)，可以用作水性電路板的繪制，克服了傳統(tǒng)的導(dǎo)電油墨只是單調(diào)通導(dǎo)的缺陷；2、由于其高導(dǎo)電性與低導(dǎo)電率可被靈活應(yīng)用，提高了設(shè)計(jì)的靈活性，適用于多種新型電子設(shè)備；從rfid標(biāo)簽到“智能衣”，其獨(dú)特的化學(xué)系統(tǒng)維持了外界應(yīng)力下的低導(dǎo)電率，寬泛的固化條件以及高靈活性支援了許多低成本基座的應(yīng)用；3、通導(dǎo)多異的導(dǎo)電油墨彌補(bǔ)了材料在抗靜電涂料和電磁屏蔽涂料等包裝應(yīng)用上的空白，能夠使用凹版繪制的方式，滿足了市場(chǎng)日益提高的需要；4、由于水性導(dǎo)電油墨的可繪制性以及濕潤(rùn)特性，因此該油墨能夠可使用標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行低成本的快速加工；5、本發(fā)明中的油墨原料來源廣，生產(chǎn)成本低；6、尤其適合作為導(dǎo)電油墨線；(6)本發(fā)明的導(dǎo)電油墨塊和導(dǎo)電油墨線可采用彩色電阻墨水，是將丙二醇甲醚和聚乙烯醇縮丁醛混合后加入高分子化合物聚苯胺來作墨水的導(dǎo)電連結(jié)料；再將合適的氯化亞銅作表面處理后使之具有高電阻性，能與金屬絡(luò)合染料相匹配而成為墨水中的電阻顏料；然后與溶劑及相關(guān)助劑經(jīng)復(fù)合研磨加工而成。連接料是電阻墨水中的成膜物質(zhì)，一般電阻墨水中的連接料并不一定要求是電阻性的聚合物，但彩色電阻墨水的連接料必須要有電阻性能。作為連接料的樹脂在彩色電阻墨水中既起到電阻顏料的密封作用，又起到電阻粒子連結(jié)成膜的作用，所以需要采用有電阻變化小，穩(wěn)定性高的且可以電阻的高分子聚合物作為連接料，還要使電阻粒子在連接料中分散性好、移動(dòng)性小、電阻誤差小，能夠賦于墨水膜的物理和化學(xué)穩(wěn)定性。連接料在繪制圖形前使電阻顏料構(gòu)成一定粘度的印料，以完成繪制方式的圖形轉(zhuǎn)移，繪制后經(jīng)過固化過程，使電阻顏料的微粒與微粒之間，微粒與基材之間形成穩(wěn)定的結(jié)合。本申請(qǐng)中利用丙二醇甲醚和聚乙烯醇縮丁醛混合后加入高分子化合物聚苯胺作為墨水連接料，就可以滿足制備彩色電阻墨水的要求。本申請(qǐng)中電阻顏料就是電阻粒子，它要求電阻性好，穩(wěn)定性高，固化溫度低，材料來源廣泛，常用的有金粉、銀粉、銅粉、鎳粉、鋁粉、碳黑、石墨及其他復(fù)合粉末。本申請(qǐng)中選擇合適的氯化亞銅作表面處理后使之具有高電阻性，能與金屬絡(luò)合染料相匹配而成為墨水中的電阻顏料，這樣雖然電阻性沒有銀粉高，但價(jià)格便宜，也能滿足防靜電要求，用量得當(dāng)時(shí)對(duì)墨水的電阻物理性能影響不大。本申請(qǐng)中的原料組分中還有20～30％的乙醇作為溶劑，溶劑在電阻墨水中的主要作用是1、溶解樹脂，使電阻微粒(即顏料)在聚合物中充分的分散，給予墨性；2、調(diào)節(jié)粘度，給與繪制適應(yīng)性；3、調(diào)節(jié)墨水的干燥速度。彩色電阻墨水的溶劑特別要求能與樹脂、電阻顏料完全相匹配，以保證彩色電阻墨水的繪制性能，本申請(qǐng)中所采用的乙醇完全滿足對(duì)溶劑的要求，使之能在凹版上具有良好的繪制適性，生產(chǎn)效率比模板繪制方式大為提高。綜上，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中所提供的彩色電阻墨水具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明所提供的彩色電阻墨水電阻率可調(diào)，電阻性能穩(wěn)定、耐彎曲性好、附著力強(qiáng)的特點(diǎn)，可以用作水性電路板的繪制，克服了傳統(tǒng)的導(dǎo)電油墨只是單調(diào)通導(dǎo)的缺陷；2、由于其高電阻性與低電阻率可被靈活應(yīng)用，提高了設(shè)計(jì)的靈活性，適用于多種新型電子設(shè)備；從rfid標(biāo)簽到“智能衣”，其獨(dú)特的化學(xué)系統(tǒng)維持了外界應(yīng)力下的低導(dǎo)電率，寬泛的固化條件以及高靈活性支援了許多低成本基座的應(yīng)用；3、色彩多異的電阻墨水彌補(bǔ)了材料在抗靜電涂料和電磁屏蔽涂料等包裝應(yīng)用上的空白，能夠使用凹版繪制的方式，滿足了市場(chǎng)日益提高的需要；4、由于彩色電阻墨水的可繪制性以及濕潤(rùn)特性，因此該油墨能夠可使用標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行低成本的快速加工；5、本申請(qǐng)中的墨水原料來源廣，生產(chǎn)成本低；6、尤其適合作為導(dǎo)電油墨線。附圖說明圖1是本發(fā)明導(dǎo)電油墨電容筆組件中底板和電子元件模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1-底板，2-導(dǎo)體連接件，3-電子元件本體，4-連接帶，5-柱體。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明提供了一種導(dǎo)電油墨電容筆組件，參照?qǐng)D1，包括一組電子元件模塊，還包括用于放置電子元件模塊的底板1、以及容納有的導(dǎo)電油墨的導(dǎo)電筆，所述導(dǎo)電油墨用于繪制連接相鄰電子元件的導(dǎo)電油墨線。所述電子元件模塊包括電子元件本體3以及與電子元件本體3的引腳連接的導(dǎo)體連接件2，所述導(dǎo)體連接件2為三棱柱體，其一個(gè)側(cè)面與電子元件本體的引腳連接，另一個(gè)側(cè)面與電子元件本體的底部平齊，該側(cè)面為導(dǎo)體連接件的底面。所述電子元件本體可包括小燈泡和電池等元件。所述底板上還設(shè)置有用于支撐電子元件模塊的柱體5，能夠抬起一部分電子元件模塊，不同層的電子元件模塊間可以通過紙帶等軟性連接帶4連接，并通過導(dǎo)電油墨線電連接，實(shí)現(xiàn)多層次的電路，增加電路復(fù)雜性和趣味性所述電子元件模塊的底部以及底板的表面設(shè)有匹配的凹凸連接件或粘扣帶。所述導(dǎo)電油墨塊和導(dǎo)電油墨線采用水性導(dǎo)電油墨材料，其原料由以下組分組成，各組分以及各組分所占的質(zhì)量百分比為：去離子水30～38％、水性丙烯酸樹脂15～20％、丙二醇甲醚6～10％、碳納米管10～16％、導(dǎo)電碳黑5～9％、乙醇20～30％、十八烷基甲苯磺酸鈉1～3％、三乙醇胺2～5％、分散劑0.5～1.5％、蠟粉0.5～1％。所述水性導(dǎo)電油墨的粘度(涂-4杯)＞50秒，細(xì)度為8～15μm，硬度≥2h，附著牢度＜95％，干燥時(shí)間≤5min，單位體積導(dǎo)電率≤1×10-2ω.cm。所述水性導(dǎo)電油墨按以下步驟制備：(1)按上述百分比稱取各原料，先將去離子水、十八烷基甲苯磺酸鈉、碳納米管投入攪拌器中，攪拌30～60分鐘；(2)將水性丙烯酸樹脂、丙二醇甲醚、導(dǎo)電碳黑、乙醇、三乙醇胺、分散劑和蠟粉投入攪拌器中，攪拌30～60分鐘，然后將所得產(chǎn)物用砂磨機(jī)研磨5～10遍，即制得所述水性導(dǎo)電油墨。其中，所述水性導(dǎo)電油墨具體按以下過程制備：(1)、按去離子水31％、水性丙烯酸樹脂16％、丙二醇甲醚8％、碳納米管12％、導(dǎo)電碳黑7％、乙醇20％、十八烷基甲苯磺酸鈉2％、三乙醇胺3％、分散劑0.5％、蠟粉0.5％的質(zhì)量百分比稱取各原料，先將去離子水、十八烷基甲苯磺酸鈉、碳納米管投入攪拌器中，攪拌45分鐘；(2)、然后再將水性丙烯酸樹脂、丙二醇甲醚、導(dǎo)電碳黑、乙醇、三乙醇胺、分散劑和蠟粉投入攪拌器中，攪拌50分鐘，然后將所得產(chǎn)物用砂磨機(jī)研8遍，即制得所述水性導(dǎo)電油墨。所制得的水性導(dǎo)電油墨各項(xiàng)性能檢測(cè)結(jié)果如下：項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)粘度(涂-4杯)＞50秒gb/t1723-1993細(xì)度8～15μmgb/t1724-1989硬度≥2hgb/t6739-1996附著牢度≥95％gb/t13217.7-1991干燥時(shí)間≤5min體積導(dǎo)電(ω.cm)≤1×10-1(墨膜厚6μm)所述導(dǎo)電油墨塊和導(dǎo)電油墨線還可采用彩色電阻墨水，其原料由以下組分組成，各組分以及各組分所占的質(zhì)量百分比為：丙二醇甲醚30～38％、聚乙烯醇縮丁醛15～20％、聚苯胺6～10％、氯化亞銅10～16％、金屬絡(luò)合染料5～9％、乙醇20～30％、表面活性劑1～3％、芥酸酰胺2～5％、抗靜電劑0.5～1.5％、蠟粉0.5～1％。所述彩色電阻墨水的粘度(涂-4杯)＞50秒，細(xì)度為8～15μm，硬度≥2h，附著牢度≥95％，干燥時(shí)間≤5min，單位體積導(dǎo)電率≤1×10－2ω.cm。所述彩色電阻墨水按以下步驟制備：(1)按上述百分比稱取各原料，先將丙二醇甲醚、聚乙烯醇縮丁醛投入攪拌器中混合，然后再加入聚苯胺，混合后制得導(dǎo)電連結(jié)料；(2)將氯化亞銅、金屬絡(luò)合染料、乙醇、表面活性劑、芥酸酰胺、抗靜電劑以及蠟粉投入攪拌器中混合，最后將所得產(chǎn)物用砂磨機(jī)研磨后，即制得所述彩色電阻墨水。其中，所述彩色電阻墨水具體按以下過程制備：(1)、按配方量取32％的丙二醇甲醚、15％的聚乙烯醇縮丁醛、8％的聚苯胺、12％的氯化亞銅、6％的紅色染料、22％的乙醇、1％的表面活性劑、3％的芥酸酰胺、0.5％的抗靜電劑和0.5％的蠟粉，先將丙二醇甲醚、聚乙烯醇縮丁醛投入攪拌器中混合，然后再加入聚苯胺，混合后制得導(dǎo)電連結(jié)料；(2)、然后再將氯化亞銅、紅色染料、乙醇、表面活性劑、芥酸酰胺、抗靜電劑以及蠟粉投入攪拌器中混合，最后將所得產(chǎn)物用砂磨機(jī)研磨后，即制得所述彩色電阻墨水。所制得的彩色電阻墨水各項(xiàng)性能檢測(cè)結(jié)果如下：當(dāng)前第1頁12