[發(fā)明專利]一種高性能的復(fù)合石墨烯導(dǎo)電涂料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410159865.2
• 申請(qǐng)日: 2014-04-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103897446A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃曉明;姚海波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州鉉動(dòng)三維空間科技有限公司
• 主分類號(hào): C09D1/00
• 分類號(hào): C09D1/00;C09D7/12;C09D5/24
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明具體涉及一種高性能石墨烯復(fù)合導(dǎo)電涂料，屬于噴涂材料領(lǐng)域。?

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背景技術(shù)

導(dǎo)電涂料是指能夠通過(guò)各種噴涂方法涂于非導(dǎo)電底材上，使之具有傳導(dǎo)電流及排除積累靜電荷能力的一種新型功能性涂料，涂膜后的電導(dǎo)率一般大于10S/m，目前已廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。?

目前導(dǎo)電涂料根據(jù)導(dǎo)電機(jī)理及組成可分為結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電涂料和添加型導(dǎo)電涂料。其中添加型導(dǎo)電涂料由于具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、成本低廉及可涂覆于各種復(fù)雜形狀表面等優(yōu)點(diǎn)，深受大家的歡迎。人們相繼研制開(kāi)發(fā)出多種強(qiáng)導(dǎo)電性導(dǎo)電涂料，如導(dǎo)電填料主要有金屬系（銀粉、銅粉、鎳粉等）、金屬/玻璃復(fù)合和炭系（石墨、炭黑）等。但是，這些導(dǎo)電涂料，制備得到涂層的力學(xué)強(qiáng)度與導(dǎo)電率難以同時(shí)提高，且涂層的密度較大，這些問(wèn)題大大限制其應(yīng)用范圍。也有人們使用石墨烯來(lái)制備導(dǎo)電涂料，繼而提高了噴涂的導(dǎo)電和力學(xué)性能，但是存在成本較高，并且性能還有待于提高的不足；?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)將傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)導(dǎo)電材料與石墨烯結(jié)合起來(lái)，制備了高性能石墨烯復(fù)合導(dǎo)電涂料，該涂料具有更佳的導(dǎo)電和力學(xué)性能，所制備的涂料具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能以及導(dǎo)電涂層，可應(yīng)用于電磁屏蔽、抗靜電、防腐、散熱、耐磨及電子線路等領(lǐng)域，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。?

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明研究制備了一種高性能的復(fù)合石墨烯導(dǎo)電涂料：由如下組分按重量份數(shù)組成：?

石墨烯?100-115份

無(wú)機(jī)二氧化硅納米顆粒?3-8份

所述二氧化硅納米顆粒直徑為10-100納米

無(wú)機(jī)金屬銅納米顆粒?5-7份

所述銅納米顆粒直徑為30-100納米

分散劑?1-2份

中和劑丙醇胺?1-2份

流平劑丁醚?1-2份

消泡劑?1-2份

交聯(lián)劑?2-3份

乙醇?50-80份

水?200-300份

所述石墨烯的制備方法如下：

所述分散劑為PVP、PVA、PEG中的一種或幾種；

該導(dǎo)電涂料的組成可以優(yōu)化如下：

石墨烯?110份

無(wú)機(jī)二氧化硅納米顆粒?5份

無(wú)機(jī)金屬銅納米顆粒?6份

分散劑?1份

中和劑丙醇胺?1份

流平劑丁醚?1份

消泡劑?2份

交聯(lián)劑?2份

乙醇?60份

水?250份

本發(fā)明具有的有益效果：?

本發(fā)明原料來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉、并且在新型材料石墨烯作為涂料的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性的加入無(wú)機(jī)顆粒納米二氧化硅以及納米銅顆粒；所制備的復(fù)合的石墨烯涂料具有更好地分散性，在100s^-1剪切速率下粘度約為5mPa·s，表面張力為10~20mN/m。添加了納米顆粒后，能有效的填充材料和材料之間的空隙，涂料的致密度也得到進(jìn)一步提高，從而導(dǎo)致復(fù)合涂料的力學(xué)性能也有大幅的提高，抗沖擊強(qiáng)度可到170?kg·cm；當(dāng)然，在石墨烯和金屬納米顆粒的共同作用下，涂料在熱處理之后，將會(huì)顯示出類似于金屬的導(dǎo)電性能，體積電阻率能夠達(dá)到6.8×10-3Ω·cm。

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具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，下面結(jié)合具體實(shí)施的例子對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。?

實(shí)施例1：?

一種高性能的復(fù)合石墨烯導(dǎo)電涂料

氧化石墨烯?110份

無(wú)機(jī)二氧化硅納米顆粒?5份

所述二氧化硅納米顆粒直徑為10納米

無(wú)機(jī)金屬銅納米顆粒?6份

所述銅納米顆粒直徑為30納米

分散劑PVP?1份

中和劑丙醇胺?1份

流平劑丁醚?1份

消泡劑?2份

交聯(lián)劑?2份

乙醇?60份

水?250份。

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實(shí)施例2：

一種高性能的復(fù)合石墨烯導(dǎo)電涂料

氧化石墨烯?100份

無(wú)機(jī)二氧化硅納米顆粒?3份

所述二氧化硅納米顆粒直徑為10納米

無(wú)機(jī)金屬銅納米顆粒?5份

所述銅納米顆粒直徑為30納米

分散劑PVA?1份

中和劑丙醇胺?1份

流平劑丁醚?1份

消泡劑?1份

交聯(lián)劑?2份

乙醇?50份

水?200份。

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實(shí)施例3：