[發明專利]一種石墨烯導電線材及其制備方法

有效

• 申請號: 201510875286.2
• 申請日: 2015-12-03
• 公開（公告）號: CN105385112B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 吳海華;王道;吳朝;柳寧;董小陽;黃才華;魏正英
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: C08L63/10
• 分類號: C08L63/10;C08L75/14;C08L67/06;C08L71/00;C08L33/00;C08K9/06;C08K3/04
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所42103
• 代理人: 蔣悅

1.一種石墨烯導電線材制備方法，所述的石墨烯導電線材由紫外光固化樹脂單元層堆積固化而成，每個單元層包含多個功能化石墨烯粉末2D填充區和紫外光固化樹脂基材區，相鄰單元層間功能化石墨烯粉末2D填充區相互連接在一起，在紫外光固化樹脂內部形成三維有序導電網絡，按重量計，功能化石墨烯粉末1~10份，紫外光固化樹脂90~99份，其特征在于：

（1）功能化石墨烯粉末的制備：先將石墨烯粉末、偶聯劑和溶劑混合，放入磁力攪拌器中，攪拌速度100~150r/min，攪拌時間為20~40min，使之混合均勻；再放入超聲波清洗器中，60℃~70℃水浴條件下超聲5~10h；經過溶液干燥、研磨后，制得功能化石墨烯粉末；

（2）單元層制備：用點膠機首先在金屬模具型腔中涂敷一層液態紫外光固化樹脂，利用刮刀刮平，獲得紫外光固化樹脂薄膜基材；利用微噴射裝置將功能化石墨烯粉末噴射到紫外光固化樹脂薄膜基材中，并用紫外光照射，使之固化，獲得包含有多個相互獨立的功能化石墨烯粉末2D填充區和紫外光固化樹脂基材區的單元層；

（3）石墨烯線材成型：在拉絲裝置作用下，工作臺下降一個單元層厚度，用點膠機涂敷一層液態紫外光固化樹脂，刮平，再將功能化石墨烯粉末噴射到紫外光固化樹脂薄膜基材中，用紫外光照射，使之固化，保證相鄰單元層結合在一起，功能化石墨烯粉末2D填充區相互連接在一起，形成三維有序導電網絡結構，重復上述過程，即可獲得石墨烯導電線材。

2.根據權利要求1所述的石墨烯導電線材的制備方法，其特征在于，微噴射打印的工藝參數：噴管的出口直徑為?2~4mm，噴射速度為120~800m/s，噴射壓力為0.2~0.8MPa，噴射距離為10~40mm。

3.根據權利要求1所述的石墨烯導電線材的制備方法，其特征在于，一個單元層厚度為0.05~0.38mm；直徑為?1~3mm。

4.根據權利要求1所述的石墨烯導電線材的制備方法，其特征在于，一個單元層厚度為0.08mm；直徑為?1mm。

5.根據權利要求1所述的石墨烯導電線材的制備方法，其特征在于，三維有序網絡結構可以為類蜂窩狀或類中國結狀或類網格狀。

6.根據權利要求1所述的石墨烯導電線材的制備方法，其特征在于，紫外光固化樹脂單元層的厚度為0.05~0.38mm，直徑為?1~3mm。

7.根據權利要求1所述的石墨烯導電線材的制備方法，其特征在于，所述功能化石墨烯粉末為石墨烯粉末與偶聯劑的混合物，所述的偶聯劑為γ-氨基三乙氧基硅烷，加入量為石墨烯質量的0.5%~2%。

8.根據權利要求1所述的石墨烯導電線材的制備方法，其特征在于，所述紫外光固化樹脂是環氧丙烯酸樹脂、聚氨酯丙烯酸樹脂、聚酯丙烯酸樹脂、聚醚丙烯酸樹脂、純丙烯酸樹脂和乙烯基樹脂中的任意一種。