[發明專利]石墨烯基導電珠光顏料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410520211.8
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN104392767B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 王焱;孫靜;羅建強;劉苗苗
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: H01B1/18
• 分類號: H01B1/18;C09C1/40;C09C3/06
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙)31261
• 代理人: 曹芳玲,鄭優麗

技術領域

本發明涉及一種具有導電性及珠光效果的顏料及其制備方法，屬于珠光顏料以及新功能材料技術領域。

背景技術

珠光顏料是指用折射率較高的二氧化鈦等金屬氧化物、或二氧化硅等類金屬氧化物包覆于云母、鋁片、玻璃片表面，使之呈現出珠光特色的一種功能性材料，廣泛應用于涂料、化妝品、防偽油墨、印染等方面。近年來，隨著珠光顏料使用范圍的不斷拓展，除了滿足美觀裝飾的基本需求外，市場對適用于特定環境的導電、磁性、導熱功能性珠光顏料的需求在不斷增大(參照文獻1-2)。其中，導電珠光顏料作為一種功能性顏料廣泛應用于導電地坪、汽車保險杠、汽車零部件的塑料制品、電子塑膠產品、電子元器件等各種領域。在其制備方面，傳統的導電珠光顏料是通過二氧化錫摻雜金屬(銦和銻)和非金屬元素(氟和磷)制得的，價格昂貴，工藝復雜，且在顏色和導電性兩方面的協調難以兼顧。導電性越好的產品顏色越深，不能同時令人滿意(參照文獻3-5)。因此，開發顏色與導電性可調的新型導電珠光顏料，制備高導電淺色系珠光顏料，拓寬導電珠光顏料的適用范圍，成為當前導電珠光顏料開發領域的熱點。

石墨烯是由單層碳原子排列而成的二維平面碳納米材料，由于具有高載流子遷移率及極低的電阻率，是目前導電性能最好的材料之一。其理論比表面積達2630m²/g，本征遷移率高達200000cm²/Vs，楊氏模量可達～1.0TPa，熱導率高達～5000W/mK，電導率達到10⁶S/cm。此外，石墨烯在可見光波段高達～97.7％的優異光透過性，及無色差的優點，使得石墨烯在透明電極、儲能器件等領域得到了廣泛研究和應用(參照文獻6-8)。因此，如何利用石墨烯優異的導電性和光學性能，制備顏色和導電性協調可控的新型導電珠光顏料，將其添加于涂料、塑料、橡膠、粘合劑、油墨、水泥、纖維、陶瓷中，應用于石油、化工、建材、電子、機電、通訊、汽車、醫藥、造紙、紡織、包裝、印刷、船舶、陶瓷、航空航天、兵器等各個工業部門及人們日常生活的導電、防靜電領域，滿足市場需求，具有重要的應用價值。

現有技術文獻：

文獻1

Frank J.Maile,Gerhard Pfaff,Peter Reynders,Progress in Organic Coatings 54(2005)150–163.

文獻2

Gerhard Pfaff and Peter Reynders,Chem.Rev.99(1999)1963-1981.

文獻3

Junru Tan,Lazhen Shen,Xiansong Fu,Wenxiang Hou,Xiuzeng Chen.Dyes and Pigments 62(2004)107-114.

文獻4

沈臘珍，譚俊茹，付賢松，侯文祥，陳秀增，硅酸鹽通報，4(2004)36-39.

文獻5

付賢松，譚俊茹，侯文祥，陳秀增，黃彩彩，顏填料，1(2003)29-31.

文獻6

Geim,A.K.and Novoselov,K.S.Nature Materials,6(2007)183-191.

文獻7

Castro Neto,AH；Guinea,F.；Peres,N.M.R.；Novoselov,K.S.；Geim,A.K.,Reviews of Modern Physics.81(2009)109-162.

文獻8

Stankovich,S；Dikin,D.A.；Dommett,G.H.B.；Kohlhaas,K.M.；Zimney,E.J.；Stach,E.A.；Piner,R.D.；Nguyen,S.T.；Ruoff,R.S.,Nature,442(2006),282-286.。

發明內容

面對現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種石墨烯基珠光顏料復合材料及其制備方法，從而在較低的摻雜量，較低顏色影響下賦予珠光顏料較高的導電性能。

在此，一方面，本發明提供一種石墨烯基珠光顏料復合材料，所述復合材料包括包覆于珠光顏料表面的石墨烯，所述石墨烯的厚度為0.3～100nm，所述復合材料中石墨烯的質量百分含量為0.01～5％。