一种膨胀石墨来源的石墨烯油墨及其制备方法和应用技术

本发明专利技术电磁屏蔽材料领域，具体涉及一种膨胀石墨来源的石墨烯油墨及其制备方法和应用，按重量份计，包括：膨胀石墨8～15份，溶剂50～150份，分散剂1～15份，助剂1～10份。本发明专利技术采用在电缆上涂覆石墨烯油墨导电层，有利于优化电缆的屏蔽性能，降低成本。涂覆本发明专利技术获得的石墨烯油墨的通信电缆的屏蔽效果明显改善，其衰减改善率可达到68.9％。

【技术实现步骤摘要】
一种膨胀石墨来源的石墨烯油墨及其制备方法和应用
本专利技术电磁屏蔽材料领域，具体涉及一种膨胀石墨来源的石墨烯油墨及其制备方法和应用。技术背景同轴电缆是一种电线及讯号传输线，一般由四层组成物构成：最里面是一条导电线，线的外面有一层塑料薄膜围拢(作绝缘体，电介质的用途)，绝缘体外面覆盖一层薄网状导电体(一般为铜或合金)，然后导电体外面是最外层的绝缘物质作为外皮。根据尺寸可以将同轴电缆分为不同标准规格，从1/8英寸到9英寸直径不等。同轴电缆应用在无线通信、监控(CCTV)和有线电视(CATV)等通信系统，作为信息和影像传输。包裹着芯线的是绝缘层，把芯线和金属网络分离开来。编织线网可产生接地作用，防止芯线受到电子噪声和串音的干扰。因为同轴电缆断面为同心圆，它的构造在电磁讯号传输上本身就有屏蔽作用，也不易受外界噪声干扰，但是电磁阻抗会因同轴电缆的介质材料不同而不同，由于随着电缆长度增加，各频段的衰减量也相对变大。现有屏蔽层一般是指某些电缆外层的编织或绞合的金属网。遮蔽层会吸收杂散的电子信号来保护传输的数据。它们不和电缆接触，也不让数据失真。但是导电线上覆盖一层网状导电体来作为电磁屏蔽层，随着讯号频率越高，产生的衰减越大。信号衰减值过高，会引起数据失真。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中导电线通过覆盖网状导电体达到屏蔽的作用，随着讯号频率增加，产生衰减很大，而且数据失真严重等技术问题，提供了一种石墨烯油墨。本专利技术的另一个目的在于提供上述膨胀石墨来源的石墨烯油墨的制备方法。本专利技术的另一个目的在于提供上述膨胀石墨来源的油墨在提高同轴电缆屏蔽效果上的应用。本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现：一种膨胀石墨来源的石墨烯油墨，按重量份计，包括：膨胀石墨8～15份，溶剂50～150份，分散剂1～15份，助剂1～10份。优选地，所述溶剂包括：水、聚乙二醇或正丁醇中的一种或多种。优选地，所述分散剂包括：十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯或丙烯酸酯聚合物中的一种或多种。优选地，所述助剂包括：有机硅类消泡剂或硅烷类偶联剂。本专利技术提供的上述石墨烯油墨，以膨胀石墨为原料，将膨胀石墨与溶剂混合后，在溶剂中经过超声剥离作用和溶剂化作用将膨胀石墨转化为石墨烯。所述石墨烯油墨的制备方法，包括以下步骤：S01.按比例将分散剂加入到溶剂中，以1800～2500r/min的转速搅拌分散25～40min，得到溶液A；S02.将膨胀石墨加入到溶液A中，以5200～8000r/min的转速搅拌分散1.5～3h，在搅拌过程中加入助剂，得到溶液B；S03.将溶液B以50～100KHz频率超声0.5～2h，即得。所述石墨烯油墨在提高同轴电缆的电磁屏蔽效果上的应用，包括以下步骤：S11.将导电线在预处理液中浸泡25～35s，所述预处理液包括聚合氯化铝，聚丙烯酰胺或甲基绿；S12.将步骤S11预处理之后的导电线，在105～120℃温度下，烘干3～5s；S13.在步骤S12烘干之后的导电线外形成一层绝缘膜；所述绝缘膜为聚丙烯薄膜；S14.将步骤S13处理之后的导电线浸泡在所述石墨烯油墨中2～4min，然后再120～150℃温度下，干燥0.8～2min；S15.将步骤S14处理之后的导电线外覆一层保护层，该保护层为聚氯乙烯保护层。步骤S11中通过含有氯化铝、聚丙烯酰胺或甲基绿的预处理液在导电线表面形成薄膜，更有利于油墨在导电体表面均匀吸附。是石墨烯尽可能平铺在金属基材形成导电网络，而石墨烯的片状结构，有利于提高多次反射损耗，有助于吸收与损耗，降低电磁干扰。与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：本专利技术提供的一种膨胀石墨来源的石墨烯油墨，制备方法简单，并应用在提高同轴电缆电磁屏蔽效果。直接在导电线上涂覆石墨烯导电层，有利于优化工艺，降低成本。经过实验测试，频率为1.8GHz的讯号在75Ω，芯径5mm的同轴电缆中传输3m时，衰减值改善率可以达到68.9％。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例和对比例将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。除特殊说明，本实施例中所用的设备均为常规实验设备，所用的材料、试剂若无特殊说明均为市售得到，无特殊说明的实验方法也为常规实验方法。实施例1一种膨胀石墨来源的石墨烯油墨，按重量份计，包括：膨胀石墨15份，溶剂150份，分散剂1份，助剂1份。优选地，所述溶剂包括：水、聚乙二醇或正丁醇中的一种或多种。优选地，所述分散剂包括：十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯或丙烯酸酯聚合物中的一种或多种。优选地，所述助剂包括：有机硅类消泡剂或硅烷类偶联剂。所述石墨烯油墨的制备方法，包括以下步骤：S01.按比例将分散剂加入到溶剂中，以1800r/min的转速搅拌分散40min，得到溶液A；S02.将膨胀石墨加入到溶液A中，以8000r/min的转速搅拌分散1.5h，在搅拌过程中加入助剂，得到溶液B；S03.将溶液B以50KHz频率超声2h，即得。所述石墨烯油墨在提高同轴电缆的电磁屏蔽效果上的应用，包括以下步骤：S11.将导电线在预处理液中浸泡25s，所述预处理液包括聚合氯化铝，聚丙烯酰胺或甲基绿；S12.将步骤S11预处理之后的导电线，在120℃温度下，烘干3s；S13.在步骤S12烘干之后的导电线外形成一层绝缘膜；所述绝缘膜为聚丙烯薄膜；S14.将步骤S13处理之后的导电线浸泡在所述石墨烯油墨中4min，然后再120℃温度下，干燥0.8min；S15.将步骤S14处理之后的导电线外覆一层保护层，该保护层为聚氯乙烯保护层。实施例2一种膨胀石墨来源的石墨烯油墨，按重量份计，包括：膨胀石墨10份，溶剂100份，分散剂12份，助剂8份。优选地，所述溶剂包括：水、聚乙二醇或正丁醇中的一种或多种。优选地，所述分散剂包括：十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯或丙烯酸酯聚合物中的一种或多种。优选地，所述助剂包括：有机硅类消泡剂或硅烷类偶联剂。所述石墨烯油墨的制备方法，包括以下步骤：S01.按比例将分散剂加入到溶剂中，以2000r/min的转速搅拌分散30min，得到溶液A；S02.将膨胀石墨加入到溶液A中，以6000r/min的转速搅拌分散2h，在搅拌过程中加入助剂，得到溶液B；S03.将溶液B以60KHz频率超声1h，即得。所述石墨烯油墨在提高同轴电缆的电磁屏蔽效果上的应用，包括以下步骤：S11.将导电线在预处理液中浸泡25s，所述预处理液包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膨胀石墨来源的石墨烯油墨，其特征在于，按重量份计，包括：膨胀石墨8～15份，溶剂50～150份，分散剂1～15份，助剂1～10份。/n

【技术特征摘要】
1.一种膨胀石墨来源的石墨烯油墨，其特征在于，按重量份计，包括：膨胀石墨8～15份，溶剂50～150份，分散剂1～15份，助剂1～10份。


2.根据权利要求1所述膨胀石墨来源的石墨烯油墨，其特征在于，所述溶剂包括：水、聚乙二醇或正丁醇中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述膨胀石墨来源的石墨烯油墨，其特征在于，所述分散剂包括：十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯或丙烯酸酯聚合物中的一种或多种。


4.根据权利要求1所述膨胀石墨来源的石墨烯油墨，其特征在于，所述助剂包括：有机硅类消泡剂或硅烷类偶联剂。


5.权利要求1至4任一项所述膨胀石墨来源的石墨烯油墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01.按比例将分散剂加入到溶剂中，以1800～2500r/min的转速搅拌分散25～40min，得到溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建兴，刘才超，杨志鹏，魏朋亮，白俊，
申请(专利权)人：广东一纳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44