[发明专利]一种电路基板用石墨烯基导电墨水的制备方法

说明书

本发明公开了一种电路基板用石墨烯基导电墨水的制备方法，其特征在于，向石墨烯分散液中加入表面活性剂十二烷基硫酸钠，搅拌混合均匀，对其表面张力及粘度进行调节；向草酸银中加入去离子水分散均匀，滴加氨水调节pH，加入结构诱导剂，转移至聚乙烯塑料袋中，通氮气排氧气后密封，以电子加速器为辐射源辐照，经减压蒸馏、浓缩，得到纳米银粉悬浮液；将环氧树脂、胺类环氧树脂固化剂、所得石墨烯分散液混合，加入丙酮进行稀释得组分A；将所得纳米银粉悬浮液与丙烯酸树脂混合均匀，再与组分A混合，用超声波震荡处理，然后加热搅拌，再超声震荡处理，最后加热搅拌，得到石墨烯基导电墨水。

技术领域

本发明涉及导电墨水领域，具体涉及一种电路基板用石墨烯基导电墨水的制备方法。

背景技术

随着电子科技的飞跃式进步以及人们生活水平的日益提高，电子工业迎来了新一轮的蓬勃发展，人们对于新型电子产品提出了轻薄、柔性化的要求。依托科学技术的发展以及市场的需求，印刷电子产业逐步发展成为朝阳产业，可以实现低成本、大面积、快速地制备新一代的柔性化电子产品，具有非常可观的发展前景。印刷电子墨水是构成印刷电子材料的重要组成部分，印刷墨水的发展是印刷电子材料发展的关键所在。金属导电墨水以其优异的电导率、简便的制造工艺、良好的应用前景，成为印刷导电墨水的研究重点。在绿色环保的经济发展模式下，发展绿色化学已经成为必然的趋势，这也要求印刷墨水逐步转向水性体系。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种电路基板用石墨烯基导电墨水的制备方法，依照该工艺制备的导电墨水具有优良的导电性能、耐热性能，并且能达到良好的固化状态。

一种电路基板用石墨烯基导电墨水的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：

（1）石墨烯分散液表面张力及粘度的调节：

向20-24份石墨烯分散液中加入表面活性剂十二烷基硫酸钠，搅拌混合均匀，对其表面张力及粘度进行调节；

（2）辐射还原法制备纳米银粉：

向1-2份草酸银中加入500-600份去离子水分散均匀，滴加氨水调节pH为8.5-9.5，加入3-6份结构诱导剂，转移至聚乙烯塑料袋中，通氮气排氧气后密封，以电子加速器为辐射源辐照2-3min，经40-43℃减压蒸馏、浓缩，得到纳米银粉悬浮液；

（3）石墨烯基导电墨水的制备：

将90-100份环氧树脂E20、20-30份胺类环氧树脂固化剂、(1)中所得石墨烯分散液混合，加入200-240份丙酮进行稀释得组分A；将(2)中所得纳米银粉悬浮液与丙烯酸树脂混合均匀，再与组分A混合，用超声波震荡处理30-35min，然后加热至90-92℃搅拌25-30min，再超声震荡处理30-35min，最后加热至90-92℃搅拌55-65min，得到石墨烯基导电墨水。

其中，步骤（1）中石墨烯分散液浓度为2-3mg/mL，十二烷基硫酸钠用量为0.1-0.2mg/ml。

步骤（2）中结构诱导剂为有机胺化合物CS005。

本发明的反应机理如下：

采用表面活性剂十二烷基硫酸钠调节石墨烯分散液的表面张力及粘度，以电子加速器为辐射源、草酸银为银源，通过辐射还原法制备了清洁的纳米银粉，以石墨烯、纳米银粉为导电填料，与环氧树脂、丙烯酸树脂共混复合制备了石墨烯基导电墨水；石墨烯基导电墨水具备较好的附着力及较好的耐化学性，导电墨水具有良好的耐热性能并且达到了良好的固化状态，导电墨水具有良好的力学性能、断裂强度；辐射还原法制备的纳米银可直接与丙烯酸树脂复合得到导电墨水，

该墨水具有良好的分散稳定性，固化后导电性优良，与基体有较强的附着力。

具体实施方式