[發明專利]一種以石墨烯為導電劑的復合導電薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201310638071.X
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103642155A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 曾尤;謝桂媛;王函;英哲;任文才;劉暢;成會明
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L25/06;C08L67/02;C08L23/06;C08L23/12;C08K13/02;C08K3/04;C08K5/12;B29B7/56
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所 21234
• 代理人: 張志偉

1.一種以石墨烯為導電劑的復合導電薄膜，其特征在于，所述復合薄膜包括石墨烯、熱塑性樹脂及助劑，按重量百分比計，石墨烯0.5～4.5wt%，助劑30～45wt%，其余為熱塑性樹脂；其中，熱塑性樹脂為：聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚乙烯和聚丙烯中的一種或兩種以上復合構成。

2.按照權利要求1所述的以石墨烯為導電劑的復合導電薄膜，其特征在于，所述的石墨烯優選含量為2.0～3.5wt%。

3.按照權利要求1所述的以石墨烯為導電劑的復合導電薄膜，其特征在于，所述的復合導電薄膜中助劑為液體鈣鋅穩定劑和鄰苯二甲酸二辛酯，按重量百分比計，液體鈣鋅穩定劑2～5wt%，鄰苯二甲酸二辛酯28～40wt%。

4.按照權利要求1所述的以石墨烯為導電劑的復合導電薄膜，其特征在于，所述的復合導電薄膜的體積電阻5000Ω～2.0×10⁹Ω，體積電阻率2.0×10⁵Ω·cm～6.0×10¹¹Ω·cm；表面電阻1.0×10⁴Ω～8.0×10¹⁰Ω，表面電阻率5.0×10⁵Ω/□～6.0×10¹²Ω/□。

5.一種權利要求1所述的以石墨烯為導電劑的復合導電薄膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）將增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯和液體鈣鋅穩定劑經預先混合后，再加入到熱塑性樹脂中，然后將上述混合物在轉速為3000～8000rpm的高速攪拌機中高速攪拌5～20分鐘混合均勻，最后放入60～100℃的烘箱中熟化0.5～2小時；

（2）將石墨烯粉末加入到上述經熟化的混合料中，并在轉速為3000～8000rpm的高速攪拌機中高速攪拌5～20分鐘混合均勻，得到石墨烯/熱塑性樹脂復合粉末，作為復合導電薄膜前驅體；

（3）將石墨烯/熱塑性樹脂復合粉末用雙輥混煉機在前后輥溫度分別為160～200℃和158～198℃、前后輥速比為1:1～1:1.5的條件下混煉3～15分鐘，就得到石墨烯/熱塑性樹指復合導電薄膜。

6.按照權利要求5所述的以石墨烯為導電劑的復合導電薄膜的制備方法，其特征在于，所述的復合導電薄膜的體積電阻達到10³Ω數量級，體積電阻率達到10⁵Ω.cm數量級；表面電阻達到10⁴Ω數量級，表面電阻率達到10⁶Ω/□數量級。

7.按照權利要求5所述的以石墨烯為導電劑的復合導電薄膜的制備方法，其特征在于，所述的石墨烯是插層剝離法、石墨氧化還原法或其他方法制備的石墨烯。

8.按照權利要求5所述的以石墨烯為導電劑的復合導電薄膜的制備方法，其特征在于，所述的復合導電薄膜的厚度為0.5mm～1.5mm。