[发明专利]一种水性石墨烯导电油墨

说明书

技术领域

本发明属于功能材料领域，涉及导电油墨，尤其涉及一种水性石墨烯导电油墨。

背景技术

导电油墨是用导电材料分散在连结料中制成的糊状油墨。具有一定程度导电性质，可作为印刷导电点或导电线路之用。随着电子工业的发展，电子技术与印刷技术的结合越来越紧密，对导电油墨的需求也越来越大。目前应用的导电油墨大都是溶剂型的，溶剂型油墨存在有机挥发物质(VOC)排放的问题。而随着人们环保意识的逐渐增强，市场上迫切需求一种以水为溶剂的导电油墨来代替传统的导电油墨，以符合绿色，环保的发展趋势。

目前导电油墨中常用的碳粉填料虽然成本低廉，但导电性较差，限制了其应用。石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。在石墨烯中电子的传导速率为8×10⁵m/s；导电率为1250-7000s/m；热学性能稳定，热导率为3080-5150W/mK。将石墨烯进行有效功能化处理后，能够作为很好的导电填料应用于导电油墨中。

发明内容

本发明针对上述的问题，提供了一种克服单一碳粉填料导电能力低的缺陷，提供印刷电路稳定的传导性和载流能力的水性石墨烯导电油墨。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，

一种水性石墨烯导电油墨，其特征在于，按质量份数具体包括：

作为优选，所述石墨烯复合浆料是采用小于5层的片状石墨烯与粒径10-20nm的导电炭黑以1:1的比例加入润湿分散介质和助剂调制而成的水性浆料。

作为优选，所述润湿分散介质为去离子水。

作为优选，所述的助剂包括消泡剂、分散剂、杀菌剂和流平剂。

作为优选，所述连接树脂是水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂和水性有机硅树脂按照重量比为5:5:1混合制成。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，

本发明的以去离子水为分散介质代替传统的有机溶剂，并且通过连接树脂的筛选和比例的调节使其附着力和柔韧性都符合要求，同时添加石墨烯成分，有效的提高了导电的稳定性，降低了电阻率，克服了传统的溶剂型导电油墨在使用过程中污染环境、成本高的弊病。检测结果表明水性石墨烯导电油墨不仅具有安全环保的优点，而且具有很好的导电性能。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

本发明提供了一种水性石墨烯导电油墨，其石墨烯复合浆料是小于5层的片状石墨烯与粒径10-20nm的导电炭黑以1:1的比例加入润湿分散等助剂调制成固含量为50％的水性浆料；连接树脂是采用水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂和水性有机硅树脂按照重量比为5:5:1混合制成；去离子水作为溶剂；助剂为消泡剂、分散剂、杀菌剂、流平剂，其比例为2:2.9:0.1:5。

实施例1

一种水性石墨烯导电油墨，包括质量份数具体包括：石墨烯复合浆料50份，连接树脂30份，溶剂5份，助剂2份。混合制备导电油墨1。

实施例2

一种水性石墨烯导电油墨，包括质量份数具体包括：石墨烯复合浆料60份，连接树脂45份，溶剂8份，助剂8份。混合制备导电油墨2。

实施例3

一种水性石墨烯导电油墨，包括质量份数具体包括：石墨烯复合浆料70份，连接树脂55份，溶剂10份，助剂10份。混合制备导电油墨3。

将上述各实施例所得的水性石墨烯导电油墨涂布于基片上，室温固化后对其进行性能测试，结果如下：

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。