【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及pcb，尤其是涉及一种石墨烯分散液及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着科技的快速发展，电子产品不仅向轻、薄、短、小和智能化方向发展。作为电子信息产业基础的印制电路板(pcb)，也面临着一系列的技术瓶颈和挑战，具体涵盖原辅料、生产技术、环保、设备等。孔金属化是指各层印制导线在孔中用化学镀和电镀方法使绝缘的孔壁上镀上一层导电金属使之互相可靠连通的工艺。金属化孔双面印制板制造工艺的核心问题是孔金属化过程。孔金属化技术作为pcb生产中的重要环节和层间互联的关键工序，在pcb的生产加工中显得尤为重要。
2、传统技术中，通常采用化学沉铜后电镀的方法，或者直接电镀的过程。其中，化学沉铜具有成本不易控制、工艺流程较长、容易造成品质隐患(化学沉铜非常易氧化)以及环保问题(需要氰化物等有毒物质)等不可避免的缺点。直接电镀的方法中包括黑孔工艺，即在电镀液中添加石墨等碳质粉体，以增加导电性，这种方法所得孔内镀铜层不均匀，结合力较差。
3、石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，具有传热快、电子传输快、比表面积大、力学性能强等方面的优点，因此在电子科技领域具有广泛的应用前景。
4、为解决pcb孔金属化中的诸多问题，有技术尝试采用石墨烯替代化学沉铜中的铜，但是石墨烯处理后容易出现孔内导电性不均匀，进而导致后续镀铜不均匀的问题，还容易出现石墨烯修饰材料容易剥落的问题。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利
2、本专利技术还提供了上述石墨烯分散液的制备方法。
3、本专利技术还提供了上述石墨烯分散液的应用。
4、根据本专利技术第一方面的实施例，提供了一种石墨烯分散液，所述石墨烯分散液包括改性石墨烯以及分散剂；
5、所述石墨烯分散液的ph为2～6；
6、所述改性石墨烯，为tsipd改性的石墨烯；
7、所述分散剂为溴化钠和次氯酸钠的混合水溶液。
8、根据本专利技术实施例的石墨烯分散液，至少具有如下有益效果：
9、(1)本专利技术采用的改性剂为tsipd，结构式如下：
10、
11、在石墨烯分散液中，其可以吸附在石墨烯表面，阻止石墨烯的层间复合，由此提升了石墨烯分散液的分散均匀性；当其用于pcb的孔金属化时，可显著提升孔内导电均匀性。
12、进一步的，该分散剂表面具有硅羟基，由此对塑料表面，或者无机材料表面均有较强的吸附作用，此外，该硅羟基在水溶液中水蒸发去除的过程中，可发生交联聚合，进而提升石墨烯和pcb孔结构之间的吸附强度。
13、(2)本专利技术提供的分散剂中，包括了溴化钠和次氯酸钠，由此调整了分散剂的表面张力，使其和石墨烯的表面张力更接近，由此提升了石墨烯在石墨烯分散液中的分散均匀性。
14、(3)本专利技术限定石墨烯分散液的ph为2～6，在此范围内，tsipd可稳定存在，但是其使用过程中，随分散剂中的水的蒸发，其整体的酸性增强，可促进tsipd的水解聚合，进而提升其硬度和吸附强度。
15、(4)若单独使用tsipd进行分散，则所需tsipd的量比较大，且tsipd为不导电物质，由此会降低石墨烯分散液的导电性。本专利技术将特殊的分散剂和tsipd配合使用，可兼顾其分散性、导电性以及聚合产物和基材之间的附着强度。
16、(5)本专利技术提供的石墨烯分散液中，不包括高分子化合物(润湿剂、表面活性剂、粘结剂)，由此所述石墨烯分散液的粘度较低，可顺利穿过pcb上小孔径的孔，提升对所有孔的润湿性。
17、根据本专利技术的一些实施例，所述石墨烯分散液的ph为3～5。具体可以是约为4。
18、根据本专利技术的一些实施例，所述石墨烯分散液中，所述石墨烯的质量百分数为0.1～5％。
19、根据本专利技术的一些实施例，所述石墨烯分散液中，所述石墨烯的质量百分数为1～2％。
20、根据本专利技术的一些实施例，所述石墨烯分散液中，所述石墨烯的质量百分数为3～4％。
21、根据本专利技术的一些实施例，所述tsipd和石墨烯的质量比为0.1～0.8:1。
22、根据本专利技术的一些实施例，所述tsipd和石墨烯的质量比为0.2～0.4:1。
23、根据本专利技术的一些实施例，所述tsipd和石墨烯的质量比为0.6～0.7:1。
24、根据本专利技术的一些实施例，所述溴化钠和次氯酸钠的摩尔比为1:1～1.5。
25、根据本专利技术的一些实施例，所述溴化钠和次氯酸钠的摩尔比为1:1.1～1.3。例如具体可以是约1:1.2。
26、根据本专利技术的一些实施例，所述分散剂中，所述溴化钠的质量百分数为1～3％。
27、根据本专利技术的一些实施例，所述分散剂中，所述溴化钠的质量百分数为1.5～2.5％。例如具体可以是约2％。
28、根据本专利技术第二方面的实施例，提供了一种所述石墨烯分散液的制备方法，所述制备方法包括将膨胀石墨、tsipd和分散剂混合后，进行高压均质。
29、根据本专利技术提供的制备方法，至少具有以下有益效果：
30、本专利技术提供的制备方法中，所用原料为膨胀石墨，和直接采用石墨烯相比，成本更低。且本专利技术仅采用高压均质法，搭配分散剂和tsipd后，即可实现石墨烯的剥离以及分散液的制备，方法简单、高效、易于大规模生产。
31、根据本专利技术的一些实施例，所述高压均质的压力为80～100mpa。
32、根据本专利技术的一些实施例，所述高压均质的压力为85～95mpa。例如具体可以是约90mpa。
33、根据本专利技术的一些实施例，所述高压均质的时长为0.25～2h。
34、根据本专利技术的一些实施例，所述高压均质的时长为0.5～1h。
35、在上述压力、时间范围内，可显著提升对膨胀石墨的剥离效果，降低石墨烯的层数。
36、根据本专利技术的一些实施例，所述高压均质的温度≤40℃。通常来说，石墨烯对tsipd的吸附，随温度的提升而下降，在上述温度范围内制备石墨烯分散液，可有效避免剥离得到的石墨烯进一步复合，有效提升了石墨烯分散液的分散均匀性。
37、根据本专利技术的一些实施例，所述高压均质的温度≤30℃。
38、根据本专利技术的一些实施例，所述制备方法还包括在所述混合之前调节所述分散剂的ph。由此避免所述tsipd在使用过程中水解聚合。
39、调节所述分散剂的ph试剂包括氢溴酸。所述氢溴酸的浓度为15～20wt％。
40、根据本专利技术第三方面的实施例，提供了一种pcb，所述pcb的制备原料包括所述的石墨烯分散液，以及pcb基板；
41、所述pcb基板上设有孔。
42、由于所述pcb采用了上述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种石墨烯分散液，其特征在于，所述石墨烯分散液包括改性石墨烯以及分散剂；
2.根据权利要求1所述的石墨烯分散液，其特征在于，所述石墨烯分散液中，所述石墨烯的质量百分数为0.1～5％。
3.根据权利要求1所述的石墨烯分散液，其特征在于，所述TSiPD和石墨烯的质量比为0.1～0.8:1。
4.根据权利要求1所述的石墨烯分散液，其特征在于，所述溴化钠和次氯酸钠的摩尔比为1:1～1.5；和/或，所述分散剂中，所述溴化钠的质量百分数为1～3％。
5.一种如权利要求1～4任一项所述石墨烯分散液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括将膨胀石墨、TSiPD和分散剂混合后，进行高压均质。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述高压均质的压力为80～100MPa；和/或，所述高压均质的时长为0.25～2h。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述高压均质的温度≤40℃。
8.一种PCB，其特征在于，所述PCB的制备原料包括如权利要求1～4任一项所述的石墨烯分散液，以及PCB基板；<...
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯分散液，其特征在于，所述石墨烯分散液包括改性石墨烯以及分散剂；
2.根据权利要求1所述的石墨烯分散液，其特征在于，所述石墨烯分散液中，所述石墨烯的质量百分数为0.1～5％。
3.根据权利要求1所述的石墨烯分散液，其特征在于，所述tsipd和石墨烯的质量比为0.1～0.8:1。
4.根据权利要求1所述的石墨烯分散液，其特征在于，所述溴化钠和次氯酸钠的摩尔比为1:1～1.5；和/或，所述分散剂中，所述溴化钠的质量百分数为1～3％。
5.一种如权利要求1～4任一项所述石墨烯分散液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括将膨胀石墨、tsipd和分散剂混合后，进行高压均质。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁强，刘建忠，文钟强，刘思，
申请(专利权)人：湖南金阳烯碳新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。