一种石墨烯导电油墨及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯导电油墨，由包括以下重量份的原料制成：油墨80～100份、石墨烯3～4.5份、流平剂1.1～1.4份、消泡剂0.9～1.2份、分散剂2.2～2.8份、助溶剂12～18份；所述石墨烯为纳米石墨烯微片；所述石墨烯的厚度为1～10nm。本发明专利技术的石墨烯导电油墨通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的油墨、石墨烯、流平剂、消泡剂、分散剂和助溶剂，制得的石墨烯导电油墨与普通导电油墨相比，本发明专利技术的的石墨烯导电油墨导电性能明显更好；耐摩擦牢度更高。

A graphene conductive ink and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯导电油墨及其制备方法
本专利技术涉及油墨领域，具体涉及一种石墨烯导电油墨及其制备方法。
技术介绍
石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样以sp2杂化轨道成键，并有如下的特点：碳原子有4个价电子，其中3个电子生成sp2键，即每个碳原子都贡献一个位于pz轨道上的未成键电子，近邻原子的pz轨道与平面成垂直方向可形成π键，新形成的π键呈半填满状态。研究证实，石墨烯中碳原子的配位数为3，每两个相邻碳原子间的键长为1.42×10-10米，键与键之间的夹角为120°。除了σ键与其他碳原子链接成六角环的蜂窝式层状结构外，每个碳原子的垂直于层平面的pz轨道可以形成贯穿全层的多原子的大π键(与苯环类似)，因而具有优良的导电和光学性能。导电油墨作为印制电子技术的基础材料，其开发具有实际而深远的意义。银导电油墨由于其高导电性能、良好稳定性及相对较低成本是最具发展前景的研究方向之一。纳米银通过液相还原法制备，利用保护剂来控制其粒度增长。由于大多封端剂都是有机绝缘体，封端剂吸附在纳米银表面阻止了电荷在金属间的传递，所以直接由纳米银印制的电路电阻通常都非常大。通常的作法是对印刷电路进行高温烧结，一方面烧结使纳米银表面的有机封端剂剥离；另一方面，烧结使纳米粒子熔化，使原本的物理接触变成金属结合，减少了接触电阻，提高导电性能。但是，用于柔性电路的承印材料通常为热敏塑料或有机薄膜。目前，烧结温度一般在200℃或者更高，在有机薄膜的玻璃化转变温度之上，烧结会导致承印材料的破坏。但是，目前所使用的导电油墨还存在以下问题：1、油墨中的导电填料难以分散均匀，导致导电性能较差；2、油墨中的导电填料与基体成分结合力弱，或油墨本身附着力较低，导致耐摩擦牢度较低。基于上述情况，本专利技术提出了一种石墨烯导电油墨及其制备方法，可有效解决以上问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种石墨烯导电油墨及其制备方法。本专利技术的石墨烯导电油墨通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的油墨、石墨烯、流平剂、消泡剂、分散剂和助溶剂，制得的石墨烯导电油墨与普通导电油墨相比，本专利技术的的石墨烯导电油墨导电性能(电阻率来衡量)明显更好；耐摩擦牢度更高(摩擦次数)。为解决以上技术问题，本专利技术提供的技术方案是：一种石墨烯导电油墨，由包括以下重量份的原料制成：油墨80～100份、石墨烯(所述石墨烯为纳米石墨烯微片；所述石墨烯的厚度为1～10nm；在本专利技术的石墨烯导电油墨原来体系中，分散性能好，分散均匀，使本专利技术的的石墨烯导电油墨导电性能好)3～4.5份、流平剂1.1～1.4份、消泡剂0.9～1.2份、分散剂2.2～2.8份、助溶剂12～18份；所述石墨烯为纳米石墨烯微片；所述石墨烯的厚度为1～10nm。本专利技术的石墨烯导电油墨通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的油墨、石墨烯、流平剂、消泡剂、分散剂和助溶剂，制得的石墨烯导电油墨与普通导电油墨相比，本专利技术的的石墨烯导电油墨导电性能(电阻率来衡量)明显更好；耐摩擦牢度更高(摩擦次数)。优选的，所述石墨烯导电油墨由包括以下重量份的原料制成：油墨90份、石墨烯3.7份、流平剂1.3份、消泡剂1.1份、分散剂2.5份、助溶剂14份；所述石墨烯为纳米石墨烯微片；所述石墨烯的厚度为2～8nm。优选的，所述流平剂为一缩二乙二醇、异丙醇和炔二醇中的任意一种或几种。优选的，所述消泡剂为磷酸三丁酯或消泡剂BYK088。优选的，所述分散剂为聚羧酸钠盐。优选的，所述助溶剂为异氟尔酮、环己酮、醋酸丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯和乙二醇单丁醚中的任意一种或几种。优选的，所述油墨为UV501油墨。优选的，所述石墨烯导电油墨还包括以下重量份的原料：光引发剂0.7～1.1份；所述光引发剂为双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦。本专利技术还提供一种所述的石墨烯导电油墨的制备方法，包括下列步骤：A、按照重量份分别称取各原料；B、将除石墨烯外的原料混合，在600～800r/min转速下搅拌30～40min；C、然后加入石墨烯，在1600～2000r/min转速下剪切分散10～15min，即得到所述石墨烯导电油墨。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：本专利技术的石墨烯导电油墨通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的油墨、石墨烯、流平剂、消泡剂、分散剂和助溶剂，制得的石墨烯导电油墨与普通导电油墨相比，本专利技术的的石墨烯导电油墨导电性能(电阻率来衡量)明显更好；耐摩擦牢度更高(摩擦次数)。本专利技术的制备方法工艺简单，操作简便，节省了人力和设备成本。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合具体实施例对本专利技术的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。实施例1：一种石墨烯导电油墨，由包括以下重量份的原料制成：油墨80～100份、石墨烯3～4.5份、流平剂1.1～1.4份、消泡剂0.9～1.2份、分散剂2.2～2.8份、助溶剂12～18份；所述石墨烯为纳米石墨烯微片；所述石墨烯的厚度为1～10nm。优选的，所述石墨烯导电油墨由包括以下重量份的原料制成：油墨90份、石墨烯3.7份、流平剂1.3份、消泡剂1.1份、分散剂2.5份、助溶剂14份；所述石墨烯为纳米石墨烯微片；所述石墨烯的厚度为2～8nm。优选的，所述流平剂为一缩二乙二醇、异丙醇和炔二醇中的任意一种或几种。优选的，所述消泡剂为磷酸三丁酯或消泡剂BYK088。优选的，所述分散剂为聚羧酸钠盐。优选的，所述助溶剂为异氟尔酮、环己酮、醋酸丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯和乙二醇单丁醚中的任意一种或几种。优选的，所述油墨为UV501油墨。优选的，所述石墨烯导电油墨还包括以下重量份的原料：光引发剂0.7～1.1份；所述光引发剂为双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦。本专利技术还提供一种所述的石墨烯导电油墨的制备方法，包括下列步骤：A、按照重量份分别称取各原料；B、将除石墨烯外的原料混合，在600～800r/min转速下搅拌30～40min；C、然后加入石墨烯，在1600～2000r/min转速下剪切分散10～15min，即得到所述石墨烯导电油墨。实施例2：一种石墨烯导电油墨，由包括以下重量份的原料制成：油墨80份、石墨烯3份、流平剂1.1份、消泡剂0.9份、分散剂2.2份、助溶剂12份；所述石墨烯为纳米石墨烯微片；所述石墨烯的厚度为1～10nm。在本实施例中，所述流平剂为一缩二乙二醇。在本实施例中，所述消泡剂为磷酸三丁酯。在本实施例中，所述分散剂为聚羧酸钠盐。在本实施例中，所述助溶剂为异氟尔酮。在本实施例中，所述油墨为UV501油墨。在本实施例中，所述石墨烯导电油墨还包括以下重量份的原料：光引发剂0.7份；所述光引发剂为双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦。在本实施例中，所述的石墨烯导电油墨的制备方法，包括下列步骤：A、按照重量份分别称取各原料；B、将除石墨烯外的原料混合，在600r/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯导电油墨，其特征在于，由包括以下重量份的原料制成：油墨80～100份、石墨烯3～4.5份、流平剂1.1～1.4份、消泡剂0.9～1.2份、分散剂2.2～2.8份、助溶剂12～18份；所述石墨烯为纳米石墨烯微片；所述石墨烯的厚度为1～10nm。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯导电油墨，其特征在于，由包括以下重量份的原料制成：油墨80～100份、石墨烯3～4.5份、流平剂1.1～1.4份、消泡剂0.9～1.2份、分散剂2.2～2.8份、助溶剂12～18份；所述石墨烯为纳米石墨烯微片；所述石墨烯的厚度为1～10nm。2.根据权利要求1所述的石墨烯导电油墨，其特征在于，所述石墨烯导电油墨由包括以下重量份的原料制成：油墨90份、石墨烯3.7份、流平剂1.3份、消泡剂1.1份、分散剂2.5份、助溶剂14份；所述石墨烯为纳米石墨烯微片；所述石墨烯的厚度为2～8nm。3.根据权利要求1所述的石墨烯导电油墨，其特征在于，所述流平剂为一缩二乙二醇、异丙醇和炔二醇中的任意一种或几种。4.根据权利要求1所述的石墨烯导电油墨，其特征在于，所述消泡剂为磷酸三丁酯或消泡剂BYK088。5.根据权利要求1所述的石墨烯导电油...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯岩，徐小芳，汤文龙，胡慧忠，陆海峰，
申请(专利权)人：泰能环保科技浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33