[发明专利]环保型低电阻石墨烯碳纤维导电碳浆及其制备方法

说明书

本发明涉及导电碳浆制备技术领域，特别是一种环保型低电阻石墨烯碳纤维导电碳浆，包括如下组分：树脂30‑70份，碳纤维20‑40份，石墨烯微片1‑10份，导电炭黑10‑30份，溶剂20‑50份，分散剂1‑3份，附着力促进剂1‑3份，消泡剂1‑3份；采用石墨烯和碳纤维为主体碳材料的导热碳浆，具有导电性能好、内阻小、碳材料分布均匀、易于涂覆的特点。

技术领域

本发明涉及导电碳浆制备技术领域，特别是一种环保型低电阻石墨烯碳纤维导电碳浆及其制备方法。

背景技术

导电碳浆是以非金属导体料的碳系微粒均匀地分布于热塑性或者热固性树脂中形成的粘稠浆状物，习惯上也将其称为碳系导电油墨。碳浆经丝网印刷、加热固化(一般低于150℃)后，制得的图形膜层具有良好的导电性，不易氧化，性能稳定，耐酸、碱和溶剂腐蚀。其与基材的附着力强，抗剥离，适合PET等不同材质的基材。导电碳浆的方阻一般都大于30Ω/sq，与导电银浆相比方阻值较大，但成本低廉、性价比高、性能稳定，是电子元器件封装、电极和互联的关键材料。目前，导电碳浆以其优良的导电、导热、耐腐蚀等性能，广泛应用于薄膜开关、柔性电路、医疗电子、通讯设备、汽车电子、电磁屏蔽等诸多行业。目前市面上所售的碳浆，具有不稳定、碳材料分布不均匀、发热不均、易老化的缺陷。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的不足，提供了一种环保型低电阻石墨烯碳纤维导电碳浆及其制备方法，采用石墨烯和碳纤维为主体碳材料，具有导电性能好、内阻小、碳材料分布均匀、易于涂覆的特点。

解决上述技术问题的技术方案如下：

环保型低电阻石墨烯碳纤维导电碳浆，按照重量份计，包括如下组分：

所述的树脂为丙烯酸树脂和醇酸树脂的混合物；

石墨烯微片的层数为10-100层。

进一步地说，树脂按照质量份数计，包括丙烯酸树脂50-70份和醇酸树脂30-50份。

进一步地说，溶剂为无水乙醇、乙二醇、异丙醇、乙酸乙酯、己二酸二乙酯中的一种或多种。

进一步地说，分散剂为BYK系列分散剂。

进一步地说，附着力促进剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中的任意一种。

进一步地说，所述的消泡剂为有机硅消泡剂。

该环保型低电阻石墨烯碳纤维导电碳浆的方法，包括以下步骤：

(1)按权利要求1的配方，称取碳纤维、石墨烯微片和导电炭黑，采用气流分散的方式，分散1-3小时，将三种碳材料分散均匀；

(2)按权利要求2的配方，称取树脂、溶剂、分散剂、附着力促进剂和消泡剂，进行分散搅拌均匀；

(3)将步骤(1)混合均匀的碳材料加入到步骤(2)的混合体系中，进行预分散得到预分散混合浆料；

(4)采用研磨设备对步骤(3)得到的预分散混合浆料进行研磨分散1-3小时，达到细度在1-5μm后停止研磨，得到混合碳浆；

(5)对步骤(4)的碳浆进行抽真空脱泡处理。