[发明专利]一种石墨烯导电线材及其制备方法

摘要

本发明提出一种石墨烯导电线材及其制备方法，所述石墨烯导电线材由紫外光固化树脂单元层堆积固化而成，每个单元层包含多个相互独立的功能化石墨烯粉末2D填充区和紫外光固化树脂基材区，具有三维有序导电网络。具体将液态紫外光固化树脂涂敷到金属模具型腔中、刮平，获得液态紫外光固化树脂薄膜基材；然后将功能化石墨烯粉末喷射到液态紫外光固化树脂薄膜基材、固化；最后在拉丝装置驱动下，线材整体向下移动一个紫外光固化树脂薄膜基材厚度，重复上述过程，即可获得内嵌有石墨烯三维有序导电网络的导电线材。本发明通过控制功能化石墨烯微粉在紫外光固化树脂中分布状态和位置，获得一种石墨烯导电线材，其具有良好的导电性能和良好的绝缘性。

主权项

一种石墨烯导电线材制备方法，所述的石墨烯导电线材由紫外光固化树脂单元层堆积固化而成，每个单元层包含多个功能化石墨烯粉末2D填充区和紫外光固化树脂基材区，相邻单元层间功能化石墨烯粉末2D填充区相互连接在一起，在紫外光固化树脂内部形成三维有序导电网络，按重量计，功能化石墨烯粉末1~10份，紫外光固化树脂90~99份，其特征在于：（1）功能化石墨烯粉末的制备：先将石墨烯粉末、偶联剂和溶剂混合，放入磁力搅拌器中，搅拌速度100~150r/min，搅拌时间为20~40min，使之混合均匀；再放入超声波清洗器中，60℃~70℃水浴条件下超声5~10h；经过溶液干燥、研磨后，制得功能化石墨烯粉末；（2）单元层制备：用点胶机首先在金属模具型腔中涂敷一层液态紫外光固化树脂，利用刮刀刮平，获得紫外光固化树脂薄膜基材；利用微喷射装置将功能化石墨烯粉末喷射到紫外光固化树脂薄膜基材中，并用紫外光照射，使之固化，获得包含有多个相互独立的功能化石墨烯粉末2D填充区和紫外光固化树脂基材区的单元层；（3）石墨烯线材成型：在拉丝装置作用下，工作台下降一个单元层厚度，用点胶机涂敷一层液态紫外光固化树脂，刮平，再将功能化石墨烯粉末喷射到紫外光固化树脂薄膜基材中，用紫外光照射，使之固化，保证相邻单元层结合在一起，功能化石墨烯粉末2D填充区相互连接在一起，形成三维有序导电网络结构，重复上述过程，即可获得石墨烯导电线材。