[發明專利]一種淀粉基水性導電碳膠的制備方法

在審

• 申請號: 201610170693.8
• 申請日: 2016-03-24
• 公開（公告）號: CN105694595A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 范玲玲;魏成卓;許杰;彭碩;徐衛林;柏自奎
• 申請（專利權）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: C09D11/52
• 分類號: C09D11/52;C09D11/03;C09D11/106;C08F251/00;C08F218/08;C08F2/46;C08F2/54
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

技術領域

本發明涉及導電材料的制備方法，特別是一種環保型淀粉基水性導電碳膠的制備 方法。

背景技術

隨著電子行業的迅猛發展，導電油墨作為一種功能性印刷電子材料以被廣泛應用 且需求也越來越大。而淀粉基水性導電碳膠以淀粉乳膠為基礎，使得該導電碳膠可降解，常 用的淀粉乳膠工藝制作復雜，如中國專利：CN104804136A需預處理輻照淀粉還需加以引 發劑和終止劑，使得反應復雜。

本導電碳膠以碳系非金屬填料石墨與炭黑為導電填料的導電漿料，也稱其為碳系 導電油墨。碳系水性油墨以其物美價廉，具備導電性能良好，穩定性高，附著力好，固化溫度 低，耐環境性能優良，原材料資源廣泛，制備方法簡單易行等優點占據著重要的地位。與印 刷材料玻璃，塑料薄膜等結合力優良。雖然，導電碳漿的導電性能較之導電銀漿相差甚遠， 但是導電碳漿以它的經濟性、化學穩定性以及特有的物理特性，如優良的導電、導熱等；廣 泛應用于薄膜開關、電磁屏蔽、柔性電路、通訊設備、醫療電子、汽車電子等許多行業。

發明內容

針對上述存在問題，本發明的目的在于提供一種環保型淀粉基水性導電碳膠的制 備方法。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種淀粉基水性導電碳膠的制備 方法，所述制備方法按下列步驟進行：

A.將淀粉進行輻照，得到輻照后的淀粉。

B.將輻照后的淀粉與蒸餾水按質量比為1：3在60攝氏度下攪拌得到淀粉溶液，再 依次將分別與淀粉質量比為0.001:1的引發劑、穩定劑、防霉劑和乳化劑加入到淀粉溶液中 攪拌10min。

C.再將與淀粉質量比為1:1的乙酸乙烯酯溶液加入到經B步驟得到的淀粉溶液中 攪拌均勻，并在密閉條件下反應2-3h，得到淀粉乳液，其中乙酸乙烯酯應滴加到淀粉溶液 中。

D.再將與淀粉質量比為1:1的炭黑和石墨的混合物和與淀粉質量比為1:5的二甲 基甲酰胺加入經C步驟得到的淀粉乳液中，再攪拌30min，得到黑色粘稠狀的液體，其中炭黑 與石墨的質量比為1:1~4。

E.依次將分別與淀粉質量比為0.001~0.01:1的消泡劑、硅烷偶聯劑、成膜劑加入 到經D步驟得到的黑色粘稠狀的液體中繼續攪拌10min。

F.再將經E步驟中的到的黑色粘稠狀的液體置于超聲細胞粉碎機分散15分鐘，即 得到淀粉基導電碳膠。

所述的淀粉為玉米淀粉或小麥淀粉或高粱淀粉中任意一種。

所述的輻照方式為γ射線或Χ射線或電子束等中任意一種。

所述的引發劑為過硫酸鉀或過硫酸銨或過氧化氫任意一種。

所述的穩定劑為羥甲基纖維素或聚乙烯醇任意一種。

所述的防霉劑為苯甲酸或山梨酸或三梨酸鉀或乳酸鈉任意一種。

所述的乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉或吐溫-20或曲拉通-100任 意一種。

所述消泡劑為磷酸三丁酯或有機硅任意一種。

所述的成膜劑為聚丙烯酰胺或聚氧化乙烯或聚乙烯基吡咯烷酮中的任意一種。

本發明的有益效果：

1）利用輻射法對天然高分子進行物理改性，該方法具有工藝簡單、投資設備少、成本較 低；

2）利用淀粉制導電碳膠使得制作成本低、產量高、且最終得到的淀粉基水性導電碳膠 易于生物分解，不會對環境造成二次污染。本發明的淀粉基水性導電碳膠適用于通訊設備、 醫療電子、汽車電子等許多鄰域。以碳系非金屬填料石墨與炭黑為導電填料的導電漿料該 方法具有工藝簡單、投資設備少、成本較低、并能獲得良好的導電效果。

具體實施方式

下面結合具體實施例，對本發明進一步闡述。

一種淀粉基水性導電碳膠的制備方法，所述制備方法按下列步驟進行：

A.將淀粉進行輻照，得到輻照后的淀粉，所述的淀粉為玉米淀粉或小麥淀粉或高粱淀 粉中任意一種。所述的輻照方式為γ射線或Χ射線或電子束等中任意一種。