【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石墨烯电热膜，具体涉及一种石墨烯导电浆料、其制备方法及阻燃石墨烯柔性导电膜。
技术介绍
1、石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样以sp杂化轨道成键，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°，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，排列成一个个六边形结构，形成了一个平整的二维晶格。这种结构使得石墨烯具有非常高的电子迁移率，可以快速传导电子。因而具有出色的导电性。使得石墨烯成为一种理想的导电材料。这种导电性能使得石墨烯在电子器件领域有着广泛的应用潜力，例如柔性电子、高性能电池和超级电容器等。石墨烯作为片层结构和导电炭黑球形结构搭配形成了点片互连成网结构可大幅提高导电膜的导电性，扩展了导电膜的应用范围。
2、导电膜是用来制作发热器材的发热膜。现有的导电膜通常是低tg点的、在常温状态下呈柔软状态的聚氨酯树脂、聚酯树脂加入炭黑制成。其主链含由大量的-c-c-、-c-o-、-n-c-大量的酯键、氨酯键等化合键构成，键能低，耐老化性能低。其最高的tg点(即软化点)低于130℃，超过130℃后性能变差，会迅速老化，失去柔韧性粉化。而且耐热的高tg点树脂常温状态下是脆而硬的，无法制成导电膜。常规的有机树脂在0℃以下会发脆，不耐弯折，容易碎裂。现有的导电膜还存在阻燃性差的问题。
3、现有技术中，公布号为cn108299830a的中国专利技术专利公开了一种硅橡胶基柔性石墨烯发热膜及其制备方法，该硅橡胶基柔性石墨烯发
4、上述现有技术虽然示出了石墨烯发热膜高温性能，但是，在一些超低温应用环境中，如北方一些冬季室外温度可达零下30多度，该石墨烯发热膜却无法保持良好的应用性能；此外，制得的石墨烯发热膜的厚度较厚，无法满足特殊领域对于超薄电热膜的应用要求，例如在服装领域，发热膜的厚度直接影响使用者在穿着时的异物感。
5、因此，本专利技术旨在研发一种低温性能良好的石墨烯发热膜，同时又能大大降低膜厚。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术中所存在的上述问题提供了一种石墨烯导电浆料、其制备方法及阻燃石墨烯柔性导电膜。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
3、一方面，本专利技术提供一种石墨烯导电浆料，其特征在于，包括如下组分及其重量份数：
4、甲基乙烯基硅油50份，
5、六甲基二硅氮烷5份，
6、纯水1份，
7、气相二氧化硅10-15份，
8、高结构炭黑粉体10-25份，
9、石墨烯粉体4-8份，
10、含氢硅油0.81-0.9份，
11、及铂金催化剂、脱水剂、抑制剂。
12、进一步的，所述甲基乙烯基硅油采用乙烯基含量在0.01-1mol/100g的端乙烯基甲基乙烯基硅油，粘度为500-5000cps的液体硅油。硅橡胶有优异耐热性耐寒性，在-40℃～250℃之间性能稳定，低温不脆，高温不分解。而且火烧只会生成sio2，具有阻燃性。而聚氨酯树脂中的氨酯键-nh-co-o-，双缩脲键-nh-co-o-co-nh-，在130℃就会分解，聚酯树脂中的酯键-co-o-在150℃就会分解，且在零下10℃发脆易碎。
13、进一步的，所述六甲基二硅氮烷的纯度在99％以上。六甲基二硅氮烷(ch3)3-si-nh-si-(ch3)3用于生产橡胶提高硅橡胶的耐热性和强度，其作用机理是以硅氮键与硅油羟基缩合，又作用气相二氧化硅表面疏水处理剂，在高温条件下作为硅油和气相二氧化硅的结合剂。
14、进一步的，所述纯水作为水解剂水解六甲基二硅氮烷，生成六甲基二硅氧烷。纯水的纯度在99.9％以上。
15、进一步的，所述气相二氧化硅采用比表面积大于300m2/g的亲水型气相二氧化硅，是纳米级别的sio2。在180℃时，六甲基二硅氮烷催化下，纳米级的sio2(o-si-o)和乙烯基硅油中残留的硅羟基-si-oh、硅氧基-o-si-o-si-o-发生缩合反应生成水，所以需要抽真空除水。不添加气相二氧化硅，乙烯基硅油和含氢硅油在铂金催化剂作用下制得的硅橡胶脆，没有韧性，制得的膜弯折会断裂，断裂伸长率低。通过气相二氧化硅改性的硅橡胶强度高，断裂伸长率高。
16、进一步的，所述高结构炭黑粉体为高导电型炭黑，其吸油值大于190ml/100g、粒径小于40μm，导电性好。高结构炭黑粉体在高温作用下和乙烯基硅油混炼，也可作为硅橡胶的补强剂。
17、进一步地，所述石墨烯粉体为3～10层的少层石墨烯或10～20层的多层石墨烯，石墨烯的片层结构和炭黑搭配可形成点面的导电通路，比单独使用炭黑的点点导电通路大大的提高了导电性。全部使用炭黑制得的导电膜电阻率最低只能做到10ω·mm，而石墨烯和炭黑复合的导电膜电阻率最低可以做到0.5ω·mm，大大的提高了导电膜的应用范围。
18、进一步的，所述脱水剂作用是脱去硅油中的少量水分，水分的存在会引发硅油si-o-r的烷氧基缓慢水解，降低导电浆的保存时间，降低硅橡胶硫化后的性能。所述脱水剂优选原甲酸三乙酯或恶唑烷化合物中的至少一种。优选脱水剂的重量份数0.55份。
19、进一步的，所述抑制剂在低温条件下可以和铂金络合物结合成稳定的物质，使铂金催化剂失去催化作用，降低铂金催化剂的效用，这种情况下，铂金催化剂的活性位点会被抑制剂占用，无法与反应物发生反应，从而减缓了反应速度。延长浆料在常温下的保存时间。在120℃以上时，结合物分解，抑制剂挥发，铂金催化剂恢复活性，可以催化双键加氢反应使液态硅橡胶固化。所述抑制剂为乙炔环己醇、马来酸二烯丙酯、富马酸二乙酯、苯肼、亚砜类化合物和胺类化合物中的至少一种。优选抑制剂的重量份数0.05份。
20、进一步的，所述铂金催化剂作用是催化甲基乙烯基硅油中的乙烯基和含氢硅油中的氢基进行铂氢加成反应，使甲基乙烯基硅油和氢基硅油成膜，温度越高反应越快。所述铂金催化剂为配位化合物配位的氯铂酸，如乙烯基硅氧烷配位氯铂酸、多烯丙基硅氧烷配位氯铂酸、四氢呋喃配位氯铂酸、异丙醇配位氯铂酸中的至少一种。优选铂金催化剂的重量份数0.5份。
21、进一步的，所述含氢硅油主要和甲基乙烯基硅油在铂金催化剂的作用下发生交联反应成膜。所述含氢硅油采用氢的质量分数在0.1～1％的端氢含氢硅油，粘度50-500cps。
22、另一方面，本专利技术提供一种上述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种石墨烯导电浆料，其特征在于，包括如下组分及其重量份数：
2.根据权利要求1所述的石墨烯导电浆料，其特征在于，所述甲基乙烯基硅油采用乙烯基含量在0.01-1mol/100g的端乙烯基甲基乙烯基硅油，粘度为500-5000cps的液体硅油。
3.根据权利要求1所述的石墨烯导电浆料，其特征在于，所述气相二氧化硅采用比表面积不小于300m2/g的亲水型气相二氧化硅。
4.根据权利要求1所述的石墨烯导电浆料，其特征在于，所述脱水剂为原甲酸三乙酯或恶唑烷化合物中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的石墨烯导电浆料，其特征在于，所述抑制剂为乙炔环己醇、马来酸二烯丙酯、富马酸二乙酯、苯肼、亚砜类化合物和胺类化合物中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的石墨烯导电浆料，其特征在于，所述铂金催化剂为配位化合物配位的氯铂酸。
7.根据权利要求1所述的石墨烯导电浆料，其特征在于，所述含氢硅油采用氢的质量分数在0.1～1％的端氢含氢硅油，粘度50-500cps。
8.如权利要求1-7所述的石墨烯导电浆料的制备方法，
9.一种阻燃石墨烯柔性导电膜，其特征在于，利用权利要求1-7任一项所述的石墨烯导电浆料涂膜制得。
10.根据权利要求9所述的阻燃石墨烯柔性导电膜，其特征在于，其制备方法为：将石墨烯导电浆料涂覆在底膜上，再经硫化，把固化好的的导电膜从底膜上脱去即可得到阻燃石墨烯柔性导电膜。
...【技术特征摘要】
1.一种石墨烯导电浆料，其特征在于，包括如下组分及其重量份数：
2.根据权利要求1所述的石墨烯导电浆料，其特征在于，所述甲基乙烯基硅油采用乙烯基含量在0.01-1mol/100g的端乙烯基甲基乙烯基硅油，粘度为500-5000cps的液体硅油。
3.根据权利要求1所述的石墨烯导电浆料，其特征在于，所述气相二氧化硅采用比表面积不小于300m2/g的亲水型气相二氧化硅。
4.根据权利要求1所述的石墨烯导电浆料，其特征在于，所述脱水剂为原甲酸三乙酯或恶唑烷化合物中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的石墨烯导电浆料，其特征在于，所述抑制剂为乙炔环己醇、马来酸二烯丙酯、富马酸二乙酯、苯肼、亚砜类化合物和胺...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘智军，潘卓成，王勇，
申请(专利权)人：德州宇航派蒙石墨烯科技有限责任公司，
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。