一种石墨烯导电油墨及其制备方法

取得专利权确定

:一种石墨烯导电油墨及其准备方法

技术接守

本设计触及一种导电油墨。,本设计触及石墨烯导电油墨及其准备方法。。

安排技术

石墨烯(Graphene)是一种由sp2碳原子结合的六方点阵蜂巢状的二维组织立体薄膜和二维素材,它是一体碳十亿分之一公尺管。、富勒烯以前的又一罚款的见。石墨烯承担出新的物理身分性质,单层石墨烯具有良好的信息,孤独地吸取光;正交的体温下电子进展率比大于15000 0cm。石墨烯具有罚款的电导性和物理身分机械机能。,横向(面内)电导率可达106s/m。,界限量级可达130GPa。,图画模量,传导才能好,传导系数为5000瓦。,密度刚才

。鉴于石墨烯具有罚款的两人间的关系和热机能、大电导率、比户外布景积大、机械量级大的标点,石墨烯基素材具有普遍的勤劳专心致志。,无效吸附的、触媒剂运输公司、热进展培养基、复合素材、电子元件、电池/蓄电器及对立面接守。跟随电子产额必要的增长,时新导电油墨技术的开展也承担出向上开展的意向。,心甘情愿的居住于对电子产额的必要。跟随技术的先进,便于提挈、更轻、松紧带性、可冰壶、多功能的环境友好型电子产额的必要。合身这些必要,多种技术接守的开展,印刷电子和导电油墨的核心技术有引力。导电油墨(次要指混合导电复合油墨)是一种导电素材。,导电是经过疏散在油墨运输公司切中要害导电素材举行的。,以导电素材认为表面下的、衔接剂(无机运输公司)、附加的和分解物的结合。眼前,微十亿分之一公尺金粉次要用于导电油墨中。、银粉、铜粉、导电土状煤导电步行。金粉、银粉导电油墨的两人间的关系不变性好,罚款电导性,纵然本钱很高。银粉导电油墨还具有抗焊锡堕落的才能。、银离子进展、热补等成绩。铜粉导电油墨易发热的,电导率不不变性。比如,本设计取得专利权开了一种导电油墨及其准备方法。,以品质分计,封装导电油墨由40结合 55%片岩质的银粉、5 10%银粉、33 50%无机运输公司

0.1 0.2%偶联剂。本设计的取得专利权命运注定是由银粉制成的。,命运注定克复银的过高的叫牌、铜粉易发热的成绩,但它依然必要45% 65%银粉,本钱昂扬。普遍素材来源的导电土状煤,廉价,纵然电导率很差。。这是由于土状煤和对立面有重大冲击力重要性肥沃的的AM。,导电率较低,而且土状煤比户外布景积和吸油量再三较大。导电碳基油墨电导性差,由于它是用土状煤代表的,颗粒相间的的强功能,疏散性差,变得有条理诸多缺口,易吸附氧、氢和对立面杂质原子,这将下场障碍碳原子经过的正交的衔接。。比如,中国取得专利权开一种导电碳涂油墨,以树脂认为表面下的、导电素材和分解物结成物,其身分为氨基树脂10。 30份,电木10 20份;石墨10 30份,Carbon black 10 30份;乙醚分解物20 40份,酮分解物20

40份,导电碳素材添加量为12.5% 37.5%,导电炭油墨的抵抗为20。 Ω / 口。导电油墨开展的另一体成绩是银的应用。、铜(密度)及对立面金属步行,分解物疏散、树脂易减弱,在应用导电油墨在前,必需搅拌使相等搅拌。,别的方法,会招致电导性差。、哪怕不导电成绩。石墨烯具有较大的比户外布景积。、高运输公司进展率比、良好电导性、高信息、抗弯量级高、高传导率、抗静电的与电磁银幕机能、罚款的耐蚀力和其它罚款机能。石墨烯具有庞大的直径/厚度T刃部,轻易与其它素材如高分子化合物素材使相等复合,变得有条理良好的复合相间的,可以高处交联油墨成为立方体后的机械量级。,可普遍专心致志于油墨中。、描写、浆料、受范的、复合素材、半导体、新能源与对立面接守。具有片岩质的组织导电石墨的导电步行,片和片着的机遇很大。,渗流入口小,低充填率,在基体中很轻易变得有条理导电电力网。,很,可以增加导电油墨切中要害步行量。,降低价值本钱,在另一柱槽筋,可以高处导电油墨的机械量级。。更为重要的是,石墨烯导电油墨可松紧带应用,并能调节眼球的晶状体按方配药的脱落,它能在室温下成为立方体和导电。,这故障全体与会者的导电银油墨。。

设计满足
本设计的瞄准位于克复现存的技术的不可。,其所处置的技术成绩是布置了一种准备本钱低、罚款电导性、不变性高、机械机能罚款,并能调节眼球的晶状体按方配药的脱落,它能在室温下成为立方体和导电。的石墨烯导电油墨,这种石墨烯导电油墨的准备方法。本设计布置的技术培养是:
一种石墨烯导电油墨,其特点位于,这些成分的满足的包含:树脂、石墨烯、附带分解物。。所叙述的树脂包含但过多的于天然树脂。;或包含但过多的于塑胶制品,如环氧树脂。、电木、聚酯树脂、无机硅酮、氟碳树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、醇酸聚脂树脂、乙撑基树脂、分解最基本的、聚酰胺最基本的树脂、氯醋树脂、聚亚安酯树脂、氯磺化多线染色体的、热塑型受范的、分解橡胶、蜡、反正一种树脂改性树脂等,或它们的共多聚体。;它也可以是天然树脂和塑胶制品的结成。。由于导电油墨的命令及其印刷科技,所叙述的树脂也可以是改性树脂。。所述树脂是导电油墨切中要害成膜有重大冲击力。,使移近设计功能,其据投合心意释机能连续的确定了翅片的机能。,热机能,如、力学机能、流变机能、耐酸的耐碱性、劈开等。石墨烯用作导电油墨切中要害导电素材。,包含但过多的于单层石墨烯、双分子层石墨烯、三层石墨烯、反正一种多层石墨烯或石墨烯片。。单层石墨烯、双分子层石墨烯、三层石墨烯或多层石墨烯,包含但过多的于、片岩质的、有虹吸管的、最基本的状、搓、三维状石墨烯切中要害反正一种,多层石墨烯为5-10层。。石墨烯的颗粒大小为微米- 10000微米。,十亿分之一公尺级厚度- 100十亿分之一公尺。当石墨烯的厚度大于十亿分之一公尺素材的厚度时,它通常高的石墨烯十亿分之一公尺片或石墨烯微用胶纸封。,不冲击力本设计的庇护排列和庇护排列。。所叙述的分解物,它具有使液化树脂的才能。,在油墨中疏散步行和使液化剂,高处油墨的印刷适性,调节眼球的晶状体粘度和不毛的超速。包含但过多的于水、胖的族烃类分解物、威士忌使液化U、酮分解物、粗砂类分解物、酯类分解物、醇醚类分解物、动植物性油、反正一种矿物油。,如水、酒精、二甲醇、甘醇、两聚甘醇、丁基卡必醇、丁酸丁基卡必醇、丙酮、卜覃噢讷(MEK)、异丙基苯乙基丁继通、异丙基苯异丁基酮(MIbk)、N-异丙基苯γ-丁内酰胺(NMP)、异丙基苯戊基酮、异佛乐酮、对异丙基苯乙酰苯、环己、甲苯、二甲苯、二异丙基苯甲酰胺(DMF)、二异丙基苯乙酰胺(DMAC)、二异丙基苯亚砜(DMSO)、丁烯(GBL)、松油醇、松油醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯、DEB( 琥珀的二甲酯、双戊二酸
酯、肥酸二甲酯的混录、甘醇甲醚、甘醇乙醚、甘醇丙醚、甘醇丁基醚等切中要害反正一种。。也前述的附加的,普通的在油墨接守都是经用的。。它的标点是导电才能。、不变性、印刷素材的户外布景特点、高处印刷适性,包含但过多的于增稠剂、疏散剂、偶联剂、消去泡沫、弹性增进剂、使潮湿剂、消光剂、触变剂、成膜伙计、交联剂、上色剂、不变剂、润滑油、消毒剂、紫外线吸取剂、防发热的剂、金属粉、反正一种霜状白糖等。。比如,增稠剂功能是高处浆料的粘度,赘生物立方体颗粒阻挠颗粒凝聚、舞台场面设计沉淀,并支付导电油墨的流变特点。,调节眼球的晶状体体系的粘度,导电油墨印刷、不毛的后,将立方体颗粒保释金紧随其后,有必然的主力。经用的增稠剂有乙基最基本的。、硝酰最基本的、丙烯酸树脂、丁醛树脂、聚异乙撑、聚己烯酒精、聚α-异丙基苯苯乙撑、聚己烯醋酸酯和苯乙撑。本设计的树脂、分解物伙计的选择,导电油墨的电导性、粘度、流变性、衬底、印刷方法、热加工体温的选择与核算。本设计布置了石墨烯导电油墨的准备方法。,其特点位于,包含以下三个试图贿赂
(I)称取原预期疏散:根据所述石墨烯导电油墨的成分和各成分的品质百分满足的称取各成分并放入疏散釜内搅拌,混合 预疏散使相等性,导电油墨粗浆;(2)消磨:将试图贿赂(I)学到的预疏散素材转变到、球磨或三辊磨床的消磨工夫。(3)过滤消磨素材,进行视察包装工艺流程,所需石墨烯导电油墨。石墨烯导电油墨的准备包含前述的素材、伙计及结果试图贿赂,但葡萄汁投合心意为,这些叙述针对深一层的阐明特点。,而故障限度局限本设计的命令。本设计布置的石墨烯导电油墨的杰出的标点和惠及导致是:本设计以石墨烯为导电相的脱落、用作接可插件的树脂,伙计和分解物,到达了调控导电油墨的粘度和流变特点、高处油墨的机械机能和印刷机能、高处油墨的电力和电磁学机能,高处导电油墨传导系数及对立面惠及导致。导电油墨采取石墨烯代表经用的金属步行SUC。,降低价值导电步行的代表量、降低价值油墨和描写的密度。用现存的的十亿分之一公尺金属(如十亿分之一公尺金粉)、十亿分之一公尺银粉等与导电油墨的关系上地,石墨烯油墨密度小,反结算、本钱低、碳元素作为无强敌色斑的步行,易回收等优点。与全体与会者的碳基导电油墨产额比拟,石墨烯油墨在电导机能柱槽筋又具有明显的优势。而且,石墨烯油墨心不在焉进展效应,不变性好,而且石墨烯油墨抗发热的,电导率更不变。石墨烯是一种时新的二维导电素材。,罚款的据投合心意释机能。到处本设计中,石墨烯用于导电油墨中。,二维导电素材准备导电油墨的新接守。石墨烯的导电油墨电导性、良好的传导才能,机械机能罚款,可塑度好于拉弯,对基材有很强的粘附力,抗剥离,导电油墨制成的印刷字体在印刷后很不容易发热的。,机能不变,耐酸的、Alkali与两人间的关系分解物堕落。石墨烯导电油墨可以刷涂、丝网印刷、用凹版印刷、铅印、火焰喷镀、浸涂、喷墨蜡纸油印件、转移印花、胶印、松紧带性版印刷、卷到卷(卷) to 卷)和杂多的纸的对立面处置、柔软的、陶瓷、金属、半导体、橡胶、受范的、最基本的、杂多的素材或户外布景的印刷。。在本设计中,涂层的成为立方体体温可以是室温。,工夫是0.01 48小时;温暖的成为立方体,体温是30 300°C,工夫是0.01 24小时;以防经过激励成为立方体,体温是100 800°C,工夫是0.01 48小时。该石墨烯导电油墨具有罚款电导性、印刷装置的品质是轻的。、良好的印刷适性、平和成为立方体状态的有利于和低本钱,可普遍用于薄膜开关的创造。、透亮导电膜、触屏、液晶显示、乳浆展开、印刷电路卡(PCB)、松紧带性PCB与PCB、薄膜尖形指示牌、电磁银幕、松紧带性秘密引线、松紧带性松紧带性电子产额、两人间的关系生物变换器、电子皮肤、锂离子电池、印刷电池、太阳能光伏太阳能电池板、电致发光(EL)光源、无机指挥(OLED)、显示固定和显示固定、无线电频率身份证明附属物(RFID)等产额及年轻一代、松紧带性电子产额,宏大的市场前景。
详细进行例方法以下是赠送的的EMBO对本设计的详细绍介。本设计采取刮削细度仪测细度。。走快的石墨烯导电油墨使相等地涂覆在子宫上。,不毛的对抵抗值不再转变。导电油墨的表干工夫采取棉球法化验,分支不毛的工夫实验。石墨烯导电描写的准备,衬底上的涂层,室温实习工作1-120分钟,再将涂布的石墨烯导电油墨在50-350°C的热源下(烘箱、烘烤1-300分钟,学到导电涂层。用台阶厚度仪测导电油墨涂层厚度。采取用铅笔写可靠性计化验导电油墨涂膜的可靠性。用四用尖物刺穿抵抗化验导电油墨涂层的抵抗,低位数抵抗率的计算:P = RS/L式中,R是涂层抵抗值(Ω) S是涂层面积(CM2) ;L是涂层按大小排列(cm)。本设计准备的石墨烯导电油墨可以到达较高的CON。,而且可以由于必要在更大的排列内举行核算。,油墨不变性好。,良好的印刷特点。为了甚至更好地成功本设计,特殊表壳,但这并故障对设计的限度局限。例1:由于下表,将树脂和分解物放入疏散釜中。,保持健康体温下面的40℃,500转/分钟搅拌超速,彻底使液化树脂,树脂答案的准备。在树脂答案中添加石墨烯和伙计,混砂后转砂磨,消磨6小时,采取刮板细度计化验导电油墨细度,直到油墨的细度决不10 μ m,石墨烯导电油墨。
标题的命令
1。一种石墨烯导电油墨,它的标点是重要性树脂。、石墨烯、伙计和分解物,杂多的身分的品质比例是:树脂到25%。,石墨烯到达95%,伙计为至,分解物为 至 ο
2。由于标题的命令1的石墨烯导电油墨。,其标点是所述树脂为天然树脂。、塑胶制品、反正一种改性树脂。
三。由于标题的命令2的石墨烯导电油墨。,本设计的特点位于塑胶制品包含环氧树脂。、电木、聚酯树脂、无机硅酮、氟碳树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、醇酸聚脂树脂、乙撑基树脂、分解最基本的、聚酰胺最基本的树脂、氯醋树脂、聚亚安酯树脂、聚偏氟乙撑、热塑型受范的、分解橡胶、蜡、树脂改性树脂或它们的共多聚体切中要害反正一种。。
4。由于标题的命令2的石墨烯导电油墨。,改性树脂为聚亚安酯改性环氧树脂。。
5。由于标题的命令1的石墨烯导电油墨。,其特点位于,石墨烯包含单层石墨烯。、双分子层石墨烯、三层石墨烯、反正一种多层石墨烯或石墨烯片。,多层石墨烯为5-10层。。
6。由于标题的命令1或5的石墨烯导电油墨,其特点位于,石墨烯的直径为微米10000微米。,十亿分之一公尺级厚度- 100十亿分之一公尺。
7。由于标题的命令1或5的石墨烯导电油墨,其特点位于石墨烯的体现是球状的的。、片岩质的、有虹吸管的、最基本的状、搓、三个维度切中要害反正一体。。
8。由于标题的命令1的石墨烯导电油墨。,其特点位于:所叙述的分解物包含水、胖的族烃类分解物、醇类分解物、酮分解物、粗砂类分解物、酯类分解物、醇醚类分解物、动植物性油、反正一种矿物油。。
9。由于无论哪个标题的命令1至4的石墨烯导电油墨。,它的标点是附加的包含增稠剂。、疏散剂、偶联剂、消去泡沫、弹性增进剂、使潮湿剂、消光剂、触变剂、成膜伙计、交联剂、上色剂、不变剂、润滑油、消毒剂、紫外线吸取剂、防发热的剂、金属粉、反正有一种霜状白糖。。
10。在标题的命令1中叙述的石墨烯导电油墨的准备方法。,其特点位于以下试图贿赂 (1)称取原预期疏散:根据所述石墨烯导电油墨的成分和各成分的品质百分满足的称取各成分并放入疏散釜内搅拌,搅拌超速为500。 rpm,体温保持健康在40℃。 C以下,混合预疏散性,导电油墨粗浆; (2)消磨:将试图贿赂(I)学到的预疏散素材转变到; (3)过滤消磨素材,进行视察包装工艺流程,所需石墨烯导电油墨。
全文摘要
本设计触及一种石墨烯导电油墨。,各成分满足的为-25%树脂。;石墨烯-95%;伙计-;分解物。本设计采取二维导电素材石墨烯T。,以石墨烯为导电相的脱落,用作接可插件的树脂,伙计和分解物,制得的油墨抗减弱机能好。,可调粘度和流变机能,杂多的基材户外布景的松紧带性印刷,油墨成为立方体后的力学机能、电学的机能不变性,耐发热的、耐酸的、Alkali与两人间的关系分解物堕落。
文档编号C09D11/10GK103113786SQ20131007303
开日2013年5月22日 专心致志日期:2013年3月7日 2013年3月7日表面下的日
设计者吴维平, 石红华 专心致志人:苏州牛建新物质股份有限公司。