[发明专利]一种石墨烯导电发热油墨及其应用以及石墨烯抗菌发热纤维芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯导电发热油墨，其特征在于，包含下列质量份的组分：石墨烯3～10份、分散剂0.5～2.5份、水性树脂15～30份、助剂0.05～0.5份、水40～70份。

2.如权利要求1所述的导电发热油墨，其特征在于，所述石墨烯的粒径为10～50nm；

所述分散剂为聚醚改性有机硅、染料嵌段双官能团、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和丙烯酸钠中的一种或几种；

所述水性树脂为环氧改性有机硅树脂、水性丙烯酸树脂和水性聚氨酯中的一种或几种；

所述助剂为BYK028、TCB-1、迪高245和BYK378中的一种或几种。

3.权利要求1或2所述导电发热油墨在石墨烯抗菌发热纤维芯片中的应用。

4.一种石墨烯抗菌发热纤维芯片，其特征在于，包含由下至上依次层叠的抗菌层、绝缘层、石墨烯发热层、电极层和覆盖层。

5.如权利要求4所述的纤维芯片，其特征在于，所述抗菌层包含基材和抗菌剂，所述基材为涤纶或尼龙，所述基材的面密度为90～140g/m²；所述抗菌剂为纳米银、二氧化钛、氧化锌、有机硅季铵盐和D50中的一种或几种；

所述抗菌剂的质量为抗菌层的0.2～1.5％；所述抗菌层的厚度为25～75μm。

6.如权利要求4或5所述的纤维芯片，其特征在于，所述绝缘层的树脂为水性聚氨酯、丙烯酸树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚碳酸酯中的一种或几种；

所述绝缘层的厚度为10～25μm；

所述石墨烯发热层由权利要求1或2所述的导电发热油墨制备得到；

所述石墨烯发热层的厚度为15～25μm。

7.如权利要求6所述的纤维芯片，其特征在于，所述电极层的电极浆料为银浆、铂浆或铜浆中的一种或几种；

所述电极层的厚度为5～10μm；

所述覆盖层包含基材层和粘接涂层，所述粘接涂层在电极层和基材层之间；

所述基材层的材料为涤纶或尼龙，所述基材层的厚度为25～75μm，所述基材层的面密度为100～140g/m²；

所述粘接涂层的粘接材料为丙烯酸树脂或醋酸乙烯酯；所述粘接涂层的厚度为20～30μm。

8.权利要求4、5、6或7所述纤维芯片的制备方法，其特征在于，包含下列步骤：

(1)将基材和抗菌剂混合、烘烤后得到抗菌层；

(2)在抗菌层的一侧涂覆树脂，烘烤后得到绝缘层；

(3)在绝缘层表面涂覆导电发热油墨，烘烤后得到石墨烯发热层；

(4)在石墨烯发热层表面印刷电极浆料，烘烤后得到电极层；

(5)在电极层表面涂覆粘接材料并覆盖基材，顺次烘烤和热压后即为石墨烯抗菌发热纤维芯片。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中烘烤的温度为80～110℃，所述烘烤的时间为25～35min；

所述步骤(2)中烘烤的温度为80～100℃，所述烘烤的时间为25～35min；

所述步骤(3)中烘烤的温度为120～160℃，所述烘烤的时间为10～20min。

10.权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中烘烤的温度为120～160℃，所述烘烤的时间为8～12min；

所述步骤(5)中烘烤的温度为70～90℃，所述烘烤的时间为5～10min；

所述步骤(5)中热压的温度为100～160℃，所述热压的时间为2～3min，所述热压的压力为0.25～1MPa。