A method of preparing graphene conductive films is to prepare graphene slurry by mixing graphene-based functional fillers, binders, auxiliaries and solvents, stirring and dispersing in vacuum at speeds of 800-8000rpm. Secondly, the slurry is coated on the surface of the substrate by printing or spraying process to obtain a base coated with functional coatings and dried to the surface at low temperature and ventilation. In the semi-dry state, the functional coatings in the semi-dry state were rolled 2-5 times under 500-2000 KN pressure together with the substrate to obtain graphene conductive film. The invention has the advantages of high orientation, strong adhesion and low resistivity.
【技术实现步骤摘要】
一种制备石墨烯导电薄膜的方法
本专利技术属于一种导电薄膜制备
,具体涉及一种制备石墨烯导电薄膜的方法。
技术介绍
在工业4.0等制造技术的快速发展时期,电子行业竞争日益激烈,如何降低成本、提高产品质量、提供柔性生产成为了诸多电子制造商所共同面对的关键问题。来源于传统报纸的印刷技术在电子制造业中的应用为电子制造商提供了新的解决方案,这就是印刷电子技术。所谓印刷电子技术,就是使用印刷的方式来进行电子元件、线路的印制,例如印刷电路板、RFID标签、智能传感器、柔性显示器和电子纸等等。生产这些电子元件可以使用印刷的方式将导电油墨转移到特定的承印物上,也可以将半导体、绝缘体和导体整合到一起,组成特定功能的电子元件,其核心部件就是导电薄膜。因此,研制出一种导电性能优异、附着力强、价格低的导电油墨非常有必要。目前,石墨烯导电薄膜多采用CVD等方法如专利108291298A中将碳源与金属基材通入密闭的环境中,然后加热到从碳源产生碳蒸气使得蒸气与金属基材接触的温度,并持续足够的时间已形成石墨烯薄膜;专利107937995A先制备了高浓度的氧化石墨烯溶液,然后通过静电纺丝技术将其喷出并附着于包覆在接地金属辊的柔性基材上从而形成石墨烯导电薄膜;专利106653221B还提出了将石墨烯、表面活性剂和水混合均匀制得石墨烯溶液,然后加入垂直取向剂和PEDOT-PSS混合均匀,制得石墨烯透明导电膜液,最后将石墨烯透明导电膜液涂布在基板上,加热去除膜液中的水分进而获得石墨烯透明导电膜。上述工艺路线仍存在工艺线路长、工艺条件要求高(如需要高温或电喷涂)、石墨烯薄膜取向性不可控等问题。 ...
【技术保护点】
1.一种制备石墨烯导电薄膜的方法,其特征在于包括如下步骤:首先将石墨烯基功能填料、粘结剂、助剂、溶剂预混合后,在真空度为‑0.1~‑0.04Mpa,转速为800~8000rpm条件下,搅拌0.5‑12h进行分散制备成石墨烯浆料;其次,将这种浆料通过印刷或喷涂工艺涂覆于基底表面,得到覆盖功能涂层的基底,并在低温通风处干燥到半干状态;最后,将处于半干状态的功能涂层连同基底一起在辊压机上,在500~2000KN压力下,进行2~5次辊压进而获得石墨烯导电薄膜;其中所述各组分质量比为:石墨烯基功能填料 15‑60wt%;粘结剂 30‑60wt%;助剂 3‑10wt%;其余组分为溶剂。
【技术特征摘要】
1.一种制备石墨烯导电薄膜的方法,其特征在于包括如下步骤:首先将石墨烯基功能填料、粘结剂、助剂、溶剂预混合后,在真空度为-0.1~-0.04Mpa,转速为800~8000rpm条件下,搅拌0.5-12h进行分散制备成石墨烯浆料;其次,将这种浆料通过印刷或喷涂工艺涂覆于基底表面,得到覆盖功能涂层的基底,并在低温通风处干燥到半干状态;最后,将处于半干状态的功能涂层连同基底一起在辊压机上,在500~2000KN压力下,进行2~5次辊压进而获得石墨烯导电薄膜;其中所述各组分质量比为:石墨烯基功能填料15-60wt%;粘结剂30-60wt%;助剂3-10wt%;其余组分为溶剂。2.如权利要求1所述一种制备石墨烯导电薄膜的方法,其特征在于所述石墨烯为化学法或物理法所制备的单层石墨烯、2-10层石墨烯及N、P或S元素掺杂石墨烯。3.如权利要求2所述一种制备石墨烯导电薄膜的方法,其特征在于所述N、P或S元素掺杂石墨烯为n型掺杂石墨烯、p型掺杂石墨烯或S型掺杂石墨烯中的一种或几种。4.如权利要求1所述一种制备石墨烯导电薄膜的方法,其特征在于所述石墨烯基功能填料是将石墨烯与炭黑、碳纳米管、银粉、金粉、镍粉中的一种或几种材料混合均匀后的复合材料,其中石墨烯占功能填料质量比为1%-60%。5.如权利要求1所述一种制备石墨烯导电薄膜的方法,其特征在于所述粘结剂为环氧树脂、丙烯酸树脂或聚氨酯树脂中的一种或几种。6.如权利要求1所述一种制备石墨烯导电薄膜的方法,其特征在于所述助剂由分散剂、消泡剂、固化剂、增稠剂、pH调节剂中至少两种组成,其中质量份数比为分散剂:消泡剂:固化剂:增稠剂:pH调节剂=0-3:0-3:3-8:0-2:0-1。7.如权利要求6所述一种制备石墨烯导电薄膜的方法,其特征在于所述分散剂中水性分散剂为英国禾大芥酸酰胺油墨专用分散剂、图业TY-405型润湿分散剂、德国毕克BYK154水性分散剂、陶氏罗门哈斯聚丙烯酸铵盐分散剂、日本诺普科SN-5040型水性钠盐分散剂、广州润宏化工的A809型铵盐分散剂、麦尔化工HY-1030D分散剂、广韵F3100型分散剂、美国气体化学SurfynolCT-136型分散剂等;油性分散剂可为沛尚P-437油性分散剂、德国毕克BYK-9076分散剂、BYK163油性湿润分散剂、英国优卡9510分散剂、优派Psalms650分散剂中和一种。8.如权利要求6所述一种制备石墨烯导电薄膜的方法,其特征在于所述消泡剂中水性消泡剂或油性消泡剂。9.如权利要求8所述一种制备石墨烯导电薄膜的方法,其特征在于所述水性消泡为海石花FAG470水性消泡剂、三友X4802水性消泡剂、德国毕克BYK-019型水性消泡剂、道康宁DC-65消泡剂、麦尔化工聚醚类HY-1040F水性消泡剂中的一种;油性消泡剂为日本信越DZ-8消泡剂、德国默克MOK-6010消泡剂、海石花GP-330消泡剂、美国BNK-NSF580消泡剂中的一种。10.如权利要求6所述一种制备石墨烯导电薄膜的方法,其特征在于所述丙烯酸固化剂、环氧树脂固化剂、聚醚胺类固化剂或聚氨酯树脂。11.如权利要求10所述一种制备石墨烯导电薄膜的方法,其特征在于所述丙烯酸固化剂是科思创水性固化剂N3100、德国毕克不性脂肪族异氰酸酯固化剂或新骅化工XH-806固化剂,环氧树脂固化剂为650型或300型;聚醚胺类固化剂为D230型或D400型;聚氨酯树脂为7511型固化剂。12.如权利要求6所述一种制备石墨烯导电薄膜的方法,其特征在于所述增稠剂包含增稠剂包含水性增稠剂增...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈成猛,李晓明,刘卓,苏方远,谢莉婧,孔庆强,曹芳,
申请(专利权)人:中国科学院山西煤炭化学研究所,
类型:发明
国别省市:山西,14
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