[發明專利]含有石墨烯片和石墨的聚合物組合物

有效

• 申請號: 201080025132.X
• 申請日: 2010-04-03
• 公開（公告）號: CN102612490A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 維品·瓦爾馬;丹·謝弗;小卡爾·R·金尼曼;約翰·S·萊托
• 申請（專利權）人: 沃爾貝克材料有限公司
• 主分類號: C01B31/04
• 分類號: C01B31/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李進;楊思捷

發明領域

一種包含石墨和石墨烯片的聚合物組合物。

背景

聚合組合物越來越多地應用于許多領域，這些領域在傳統上是其它材料(比如金屬)的領域。這部分是因為聚合材料的物理性質，其輕重量、其成本等。另外，許多聚合材料(取決于具體樹脂的特征)具有形成廣泛種類形狀和形式的能力，包括錯綜復雜的部件和物理柔性的形式。聚合材料在它們可呈現的形式中具有大的柔性并且(取決于具體樹脂的特征)可用作模塑和擠出樹脂、糊狀物、粉末、分散體、涂層等。

期望使用聚合物組合物的許多應用需要使用具有導電性的材料。然而，大部分聚合材料對于這些應用中的一些在本征上不具有足夠的導電或導熱性。傳導性的聚合樹脂組合物在一些情況中可通過向聚合物中加入填充劑而制造，但是通常需要高載荷，這可損害材料的物理和其它性質，以及當使用熱塑性材料時，除了其它可能的缺點以外導致熔體處理困難。

使用聚合物基涂層組合物在多種應用中是特別期望的，包括其中需要導電性的那些應用，因為它們不僅可相對于金屬具有成本、重量、加工性和柔性的設計優勢，而且可用于其中金屬通常不實用的情況，比如制造柔性裝置(像顯示器)。傳統上，導電油墨和涂層通常依賴于加入金屬微粒以賦予導電性，但是這些金屬通常昂貴，易被氧化，并且為了最佳傳導性可需要使用額外步驟比如燒結。

碳質材料比如炭黑已被用于制造傳導性聚合物組合物包括涂層，但是在許多情況中它們對于許多應用傳導性不足或者需要太高的載荷并且例如損害材料的某些期望的物理性質。因此期望得到具有提高的導電性的組合物，包括保持至少一些期望的性質的那些組合物。

發明概述

本文公開和請求保護的是組合物，其包含至少一種聚合物粘合劑、石墨烯片和石墨，其中石墨與石墨烯片的重量比為約40∶60-約90∶10。本文進一步公開和請求保護的是由所述組合物制造的物品。

發明詳述

組合物包含石墨烯片、至少一種聚合粘合劑和石墨。石墨可為任何類型，包括天然石墨、漂浮石墨(Kish?graphite)、合成石墨、退火石墨、高定向石墨、熱解石墨等。

石墨與石墨烯片的重量比可為約2∶98-約98∶2、或約5∶95-約95∶5、或約10∶90-約90∶10、或約20∶80-約80∶20、或約30∶70-70∶30、或約40∶60-約90∶10、或約50∶50-約85∶15、或約60∶40-約85∶15或約70∶30-約85∶15。

石墨烯片可包含兩種或更多種具有不同粒度分布和/或形態的石墨烯粉。石墨也可包含兩種或更多種具有不同粒度分布和/或形態的石墨粉。

聚合粘合劑可為熱固性塑料、熱塑性塑料、非熔體加工型聚合物等。