[发明专利]一种石墨烯复合纳米铜导电油墨组合物及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯复合纳米铜导电油墨组合物，其特征在于，按质量百分比计，包括如下原料：石墨烯包覆纳米铜粉末10-80wt％、环氧树脂1-20wt％、环氧树脂固化剂1-15wt％、聚乙烯醇缩醛1-30wt％、有机溶剂5-30wt％、增韧剂0.5-10wt％、消泡剂0.5-2wt％、抗氧剂0.5-3wt％、粘结力促进剂0.1-2wt％、触变剂0.1-1wt％。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯复合纳米铜导电油墨组合物，其特征在于，所述的石墨烯包覆纳米铜粉末是由如下制备方法制备的产品：(1)将80-100份纳米铜粉体和3-8份乙醇水解的硅烷偶联剂加入高速搅拌机内，在高速搅拌的条件下进行混合，得到表面处理的纳米铜粉体；(2)取80-120份表面处理的纳米铜粉体，逐渐加入5-15重量份乙醇溶液，乙醇溶液中含有1-5％环氧树脂和30-50％石墨烯，持续在70-90度加热条件下搅拌20-40分钟，干燥后得到石墨烯包覆纳米铜粉末。

3.根据权利要求2所述的一种石墨烯复合纳米铜导电油墨组合物，其特征在于，步骤(1)中，所述纳米铜粉体用量为100重量份，所述乙醇水解的硅烷偶联剂用量为5重量份，所述高速搅拌的条件是转速3000r/min-5000r/min、温度80度，时间15min；步骤(2)中，所述表面处理的纳米铜粉体用量为100重量份，所述乙醇溶液用量为10重量份，乙醇溶液中含有2％环氧树脂和40％石墨烯。

4.根据权利要求2或3所述的一种石墨烯复合纳米铜导电油墨组合物，其特征在于，所述乙醇水解的硅烷偶联剂中，乙醇和硅烷偶联剂的重量比为80:20，所述硅烷偶联剂为KH550。

5.根据权利要求1所述的一种石墨烯复合纳米铜导电油墨组合物，其特征在于，所述石墨烯包覆纳米铜粉末中金属铜的粒度范围为50-100纳米。

6.根据权利要求1所述的一种石墨烯复合纳米铜导电油墨组合物，其特征在于，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂中的一种或者两种组合；所述的环氧树脂固化剂为MOCA或DDS中的一种；所述的聚乙烯醇缩醛为聚乙烯醇缩甲醛或聚乙烯醇缩丁醛中的一种；所述的有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二丙二醇甲醚、乙二醇单甲醚、丙酮、丁酮中的一种或多种组合。

7.根据权利要求1所述的一种石墨烯复合纳米铜导电油墨组合物，其特征在于，所述的消泡剂为有机硅氧烷类消泡剂；所述的粘结力促进剂为硅烷偶联剂。

8.根据权利要求1所述的一种石墨烯复合纳米铜导电油墨组合物，其特征在于，所述的抗氧剂为BHT、168、1010中的一种或多种组合；所述的触变剂为气相二氧化硅和氢化蓖麻油中的一种；所述的增韧剂为端羧基丁腈橡胶、端羟基丁腈橡胶、端羧基丁腈橡胶改性环氧树脂中的一种。

9.一种石墨烯复合纳米铜导电油墨组合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)增韧剂体系的制备：将增韧剂和有机溶剂混合，得到固含量为20％的增韧剂体系；

(2)导电油墨组合物的制备：将环氧树脂、环氧树脂固化剂和有机溶剂混合均匀，然后依次加入石墨烯包覆纳米铜粉末、步骤(2)中制得的增韧剂体系，再依次加入聚乙烯醇缩醛、消泡剂、抗氧剂、粘结力促进剂以及触变剂，混合均匀后得到石墨烯复合纳米铜导电油墨组合物。

10.根据权利要求9所述的一种石墨烯复合纳米铜导电油墨组合物，其特征在于，步骤(1)中，混合操作时在密闭的反应釜中进行，搅拌桨转速为100r/min-300r/min，搅拌时间为4-6小时，搅拌温度为室温；步骤(2)中，混合操作时在圆盘分散机中进行，搅拌转速500r/min-1500r/min，搅拌时间5-15min，料温控制在60度以内。