一种石墨烯导电油墨制造技术

技术编号:24342204 阅读:109 留言:0更新日期:2020-06-03 00:09
本发明专利技术公开了一种石墨烯导电油墨,包括如下质量百分含量的组分:环氧树脂30~60%、石墨烯30~40%、消泡剂0.5~1%、偶联剂1~3%、超分散剂1~2%和混合溶剂15~18.5%。本发明专利技术一种石墨烯导电油墨,通过将石墨烯与环氧树脂在偶联剂的作用下先制备成导电基料,再与剩余配方量的环氧树脂混合研磨成导电石墨,有效提高了石墨烯与环氧树脂之间的分散均匀性,从而使得使所得的导电油墨具有优异的导电性能,同时具有好的机械强度,满足现有更小、更轻和多功能电子产品对导电油墨的使用要求。

A graphene conductive ink

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯导电油墨
本专利技术涉及导电油墨领域,特别是涉及一种石墨烯导电油墨。
技术介绍
目前随着人们对于电子产品的需求日益增多,新型导电油墨技术开发也在不断的进行中,从而来满足人们的需求。随着科技的不断进步,电子产品变得更小、更轻、功能更多,为了适应这些需求,印刷导电油墨等相关技术受到越来越多的关注。现今技术已经开发出的导电油墨在导电性上不够优越,不能满足越来越高的要求。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种石墨烯导电油墨,能够解决现有导电油墨存在的导电性能欠佳的缺点。为解决上述技术问题,本专利技术采用的一个技术方案是:提供一种石墨烯导电油墨,包括如下质量百分含量的组分:环氧树脂30~60%、石墨烯30~40%、消泡剂0.5~1%、偶联剂1~3%、超分散剂1~2%和混合溶剂15~18.5%。在本专利技术一个较佳实施例中,所述偶联剂为硅烷偶联剂。在本专利技术一个较佳实施例中,所述超分散剂为聚酯型超分散剂。在本专利技术一个较佳实施例中,所述混合溶剂为以1:0.75~1:1的质量比例混合的乙醇和乙二醇乙醚的混合物。在本专利技术一个较佳实施例中,所述消泡剂为有机硅消泡剂。在本专利技术一个较佳实施例中,所述石墨烯的纯度大于95%、厚度为0.55~3.74nm,层数为1~10层。为解决上述技术问题,本专利技术采用的另一个技术方案是:提供一种石墨烯导电油墨的制备方法,包括如下步骤:(1)制备石墨烯基料:称取1/3~1/2配方量的环氧树脂和混合溶剂,称取全部配方量的石墨烯、超分散剂和偶联剂加入到分散釜中,搅拌均匀后,超声分散,最后研磨至所需粒径;(2)物料混合:将步骤(1)中制备的石墨烯基料与剩余配方量的环氧树脂、消泡剂和混合溶剂混合,然后进行搅拌混合和超声分散混合;(3)研磨成型:将步骤(2)中混合后的物料用研磨机研磨至所需粒径,得到所述石墨烯导电油墨。在本专利技术一个较佳实施例中,所述步骤(1)和步骤(2)中,所述搅拌速率为300~600r/min,时间为30~60min。在本专利技术一个较佳实施例中,所述步骤(1)和步骤(2)中,所述超声分散的工艺条件为:超声功率350W、频率50~55kHz、搅拌速度600r/min,时间1~3h。在本专利技术一个较佳实施例中,所述步骤(1)中的粒径为10μm以下,所述步骤(3)中的粒径为30μm以下。本专利技术的有益效果是:本专利技术一种石墨烯导电油墨,通过将石墨烯与环氧树脂在偶联剂的作用下先制备成导电基料,再与剩余配方量的环氧树脂混合研磨成导电石墨,有效提高了石墨烯与环氧树脂之间的分散均匀性,从而使得使所得的导电油墨具有优异的导电性能,同时具有好的机械强度,满足现有更小、更轻和多功能电子产品对导电油墨的使用要求。具体实施方式下面对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述,以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。本专利技术实施例包括:实施例1本专利技术揭示了一种石墨烯导电油墨,按100kg计,包括如下质量百分含量的组分:双酚A型环氧树脂E5150kg,以环氧树脂为主体树脂,使油墨在柔性电路上具有很好的粘合强度和柔韧性;石墨烯30kg,所述石墨烯的纯度大于95%、厚度为0.55~3.74nm,层数为1~10层,平面尺寸为0.5~3μm;消泡剂1kg,为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚,可以在印刷中防止气泡的产生,使导电油墨的印刷适性更好;偶联剂3kg,为硅烷偶联剂KH-560,可以增强油墨的粘附牢度;超分散剂1kg,为二乙基乙醇胺;混合溶剂15kg,为以1:0.75的质量比例混合的乙醇和乙二醇乙醚的混合物。上述一种石墨烯导电油墨的制备方法,包括如下步骤:(1)制备石墨烯基料:称取1/3配方量的双酚A型环氧树脂E51和1/3配方量的混合溶剂,称取全部配方量的石墨烯、超分散剂二乙基乙醇胺和偶联剂KH-560加入到分散釜中,以300r/min的速率搅拌30min至均匀后,在超声功率350W、频率50~55kHz、搅拌速度600r/min的条件下超声分散1h,最后研磨至粒径为10μm以下;(2)物料混合:将步骤(1)中制备的石墨烯基料与剩余配方量的双酚A型环氧树脂E51、消泡剂聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚和混合溶剂混合,然后以600r/min的搅拌速率进行搅拌60min至混合,以步骤(1)中相同的条件超声分散混合1h;(3)研磨成型:将步骤(2)中混合后的物料用研磨机研磨至粒径在30μm以下,得到所述石墨烯导电油墨。将上述石墨烯导电油墨与占环氧树脂质量分数5%的直链脂肪族多元胺搅拌混匀后,用东莞益彩机械有限公司的型号为YC3050B的半自动丝网印刷机粘附在PET薄膜上,再在室温下干燥固化20min,最终得到厚度为10μm左右导电油墨层,并在温度为25℃,湿度为75%的条件下进行性能测试。采用美国博勒飞Brookfield旋转粘度计测试油墨的粘度为58Pa·s;采用法国飞马的刮板(平板)测试出刮板硬度为88度、刮板角度为75°;连续印刷100平米测试电导率为3.8×105S/m;对折无折痕,附着力好。实施例2本专利技术揭示了一种石墨烯导电油墨,按100kg计,包括如下质量百分含量的组分:双酚A型环氧树脂E5136kg,以环氧树脂为主体树脂,使油墨在柔性电路上具有很好的粘合强度和柔韧性;石墨烯40kg,所述石墨烯的纯度大于95%、厚度为0.55~3.74nm,层数为1~10层,平面尺寸为0.5~3μm;消泡剂0.5kg,为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚,可以在印刷中防止气泡的产生,使导电油墨的印刷适性更好;偶联剂3kg,为硅烷偶联剂KH-560,可以增强油墨的粘附牢度;超分散剂2kg,为二乙基乙醇胺;混合溶剂18.5kg,为以1:1的质量比例混合的乙醇和乙二醇乙醚的混合物。上述一种石墨烯导电油墨的制备方法,包括如下步骤:(1)制备石墨烯基料:称取1/2配方量的双酚A型环氧树脂E51和1/2配方量的混合溶剂,称取全部配方量的石墨烯、超分散剂二乙基乙醇胺和偶联剂KH-560加入到分散釜中,以300r/min的速率搅拌45min至均匀后,在超声功率350W、频率50~55kHz、搅拌速度600r/min的条件下超声分散1.5h,最后研磨至粒径为10μm以下;(2)物料混合:将步骤(1)中制备的石墨烯基料与剩余配方量的双酚A型环氧树脂E51、消泡剂聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚和混合溶剂混合,然后以600r/min的搅拌速率进行搅拌60min至混合,以步骤(1)中相同的条件超声分散混合1h;(3)研磨成型:将步骤(2)中混合后的物料用研磨机研磨至粒径在30μm以下,得到所述石墨烯导电油墨。将上述石墨烯导电油墨与占环氧树脂质量分数5%的直链脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯导电油墨,其特征在于,包括如下质量百分含量的组分:/n环氧树脂30~60%、石墨烯30~40%、消泡剂0.5~1%、偶联剂1~3%、超分散剂1~2%和混合溶剂15~18.5%。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯导电油墨,其特征在于,包括如下质量百分含量的组分:
环氧树脂30~60%、石墨烯30~40%、消泡剂0.5~1%、偶联剂1~3%、超分散剂1~2%和混合溶剂15~18.5%。


2.根据权利要求1所述的一种石墨烯导电油墨,其特征在于,所述偶联剂为硅烷偶联剂。


3.根据权利要求1所述的一种石墨烯导电油墨,其特征在于,所述超分散剂为聚酯型超分散剂。


4.根据权利要求1所述的一种石墨烯导电油墨,其特征在于,所述混合溶剂为以1:0.75~1:1的质量比例混合的乙醇和乙二醇乙醚的混合物。


5.根据权利要求1所述的一种石墨烯导电油墨,其特征在于,所述消泡剂为有机硅消泡剂。


6.根据权利要求1所述的一种石墨烯导电油墨,其特征在于,所述石墨烯的纯度大于95%、厚度为0.55~3.74nm,层数为1~10层。


7.一种石墨烯导电油墨的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)制备石墨烯基料:称取1/3~1/2配方...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐晓花
申请(专利权)人:苏州中亚油墨有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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