[发明专利]一种石墨烯水性导电胶浆及其制备方法

说明书

本发明一种石墨烯水性导电胶浆及其制备方法，将石墨烯先与去离子水分别进行场效应处理后10秒钟之内混合，制备成石墨烯浆，将粘结剂溶解成溶解液，或者直接使用成品液态的水性粘结剂。再将石墨烯浆与液态水性粘结，按照重量百分比石墨烯0.01％～5％，水性粘结剂0.01～55％，水45～99.98％的量液态乳化，制得石墨烯与水性粘结剂乳化均匀的水性导电胶浆。将石墨烯充分均匀分散到水性粘结剂中，不添加任何有机溶剂，实现充分发挥其材料的性能的同时，实现环保的要求，避免污染环境和影响人身健康。

技术领域

本发明涉及化工、电子、涂料、新能源及新材料等领域，尤其涉及导电胶行业一种石墨烯水性导电胶浆及其制备方法。

背景技术

导电胶是一种集粘结性、导电性为一体的胶粘剂。以其独特的功能性，在电子、化工、通信、涂料、新能源及新材料等现代工业中广泛应用。

石墨烯的命名来自英文的graphite(石墨)+-ene(烯类结尾)，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。结构非常稳定，碳碳键(carbon-carbon bond)仅为是世上最薄也是最坚硬的纳米材料，导热系数高达5300W/(m·K)，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000cm2/(V·s)，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约10-6Ω·cm，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。

石墨烯是构成下列碳同素异形体的基本单元：石墨，木炭，碳纳米管和富勒烯。通过石墨烯对胶粘剂进行改性剂，不仅可以大大改善其导电和导热性能，还可以同步提升其结构性能和强度性能。

但由于石墨烯材料本身比表面积很大，很难在水中润湿和分散均匀，目前的石墨烯导电胶浆往往都是油性存在。一方面，由于油性使用了大量的有机溶剂，不管生产制备过程，还是后续进一步的应用，都会因为有机溶剂及其它有害物质排放，对环境带来严重的破坏性影响。另一方面，不管油性还是水性，都是通过各种搅拌、分散、砂磨等复杂的工艺制浆，浆料制备过程复杂，严重影响生产效率。急需一种制备工艺简单的，能够充分应用石墨烯进行改性的水性导电胶浆及其制备方法。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种石墨烯水性导电胶浆及其制备方法，通过将石墨烯充分均匀分散到水性粘结剂中，不添加任何有机溶剂，实现充分发挥其材料的性能的同时，实现环保的要求，避免污染环境和影响人身健康。

为解决现有技术问题，本发明公开一种石墨烯水性导电胶浆及其制备方法，包括：

S1：将石墨烯与去离子水制备成固含量0.01％～85％的石墨烯浆：将水性粘结剂溶解得到粘结剂溶解液，或者直接使用成品液态的水性粘结剂；

S2：将石墨烯浆与液态水性粘结剂，按照重量百分比石墨烯0.01％～5％，水性粘结剂0.01～55％，水45～99.98％的量液态乳化，制得石墨烯与水性粘结剂乳化均匀的水性导电胶浆。

其中S1混合液的制备方法为：将石墨烯与去离子水按照重量百分比≥0.01％进行润湿分散均匀。具体步骤如下：

S11：将石墨烯和去离子水分别进行场效应处理；

S12：在场效应处理后的10秒钟之内，混合石墨烯和去离子水；

S13：通过稀释或提纯，调节混合浆的固含量到需要的范围。

所述场效应至少包括电场、磁场、红外场等具有力和能量的特性环境中的一种，通过特性环境分别对石墨烯和去离子水进行力和能量的作用。

所述水性粘结剂为丙烯酸、聚氨酯树脂、聚氨酯、聚乙烯、PET/PP/PVC/PC等天水溶性高分子材料中的一种或几种。