[發明專利]一種石墨烯基柔性導電膜材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610216407.7
• 申請日: 2016-04-08
• 公開（公告）號: CN105869708B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 葉正偉;林漢山
• 申請（專利權）人: 深圳市寶康電子材料有限公司
• 主分類號: H01B1/24
• 分類號: H01B1/24;H01B13/00
• 代理公司: 深圳市蘭鋒知識產權代理事務所(普通合伙)44419
• 代理人: 曹明蘭

技術領域

本發明屬于導電材料領域，具體涉及一種石墨烯基柔性導電膜材料及其制備方法。

背景技術

導電膜是一種重要的光電材料，廣泛應用于觸摸屏、液晶顯示、有機發光二極管顯示、太陽能電池等光電領域。隨著技術與產品的不斷進步發展，希望導電膜朝柔性化、穩定性好等方向發展。傳統的導電膜的主要材料是ITO、銅、氧化鋅等，其中以ITO的綜合性能最佳，使用量也最多，然而ITO材料資源有限、不可彎曲且易吸濕發黃，無法滿足高科技的發展需求。

石墨烯是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯具有優異的理論導電性，強度高，同時具有優異的柔韌性、熱穩定性和化學穩定性，在電子器件、氣體傳感器、復合材料、光電器件、場發射材料及能量存儲等領域獲得廣泛應用。然而，目前所制備的石墨烯膜材的電阻較高，實際導電性并不佳。因此，需要制備出一種良好的導電性和柔性的石墨烯基導電膜材料及其制備方法。

發明內容

本發明所要解決現有技術問題的至少一種，提供一種石墨烯基柔性導電膜材料及其制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明公開了一種石墨烯基柔性導電膜材料，包括柔性基底和覆于所述柔性基底上的導電材料，所述導電材料由如下重量份數的組分制備而得：氧化石墨烯30-60份、納米鉭粉7-18份、聚苯胺10-23份、聚乙烯醇5-12份、改性明礬7-15份、甲醛改性木質素6-13份、氨基磺酸2-11份、三甲基胺硼烷4-10份、納米活性碳酸鈣2-7份、甲基纖維素2-8份、聚乙二醇25-36份、多釩酸銨7-15份、氯酸鋰2-9份、二甲基甲酰胺3-16份、0.5mol/L硝酸溶液65-130份、水200-400份。

優選的，所述柔性基底為PET、PBT或PVC。

進一步優選的，所述導電材料由如下重量份數的組分制備而得：氧化石墨烯34-55份、納米鉭粉10-16份、聚苯胺13-20份、聚乙烯醇6-10份、改性明礬8-13份、甲醛改性木質素7-11份、氨基磺酸3-9份、三甲基胺硼烷5-9份、納米活性碳酸鈣3-6份、甲基纖維素3-6份、聚乙二醇28-32份、多釩酸銨8-13份、氯酸鋰4-8份、二甲基甲酰胺7-14份、0.5mol/L硝酸溶液73-125份、水250-380份。

一種上述石墨烯基柔性導電膜材料的制備方法，制備步驟如下：

1）將氧化石墨烯加入0.5mol/L硝酸溶液中，再加入三甲基胺硼烷，加熱至50-65℃，攪拌反應6-12h后抽濾，并用水和酒精交替洗滌至中性，冷凍干燥，得到石墨烯，備用；

2）將上述石墨烯超聲分散在1/2水中，再加入二甲基甲酰胺，配成石墨烯溶液，其中超聲功率為150-400W，超聲時間為30-60min，超聲溫度為25-40℃；

3）將納米鉭粉、聚苯胺、聚乙烯醇、改性明礬、甲醛改性木質素、氨基磺酸、三甲基胺硼烷、納米活性碳酸鈣、甲基纖維素、聚乙二醇、多釩酸銨、氯酸鋰加入剩余的1/2水中，超聲分散得到混合液A，其超聲分散功率為200-300W，超聲時間為3-6h，超聲溫度為60-80℃；

4）將步驟2）中的石墨烯溶液加入至步驟3）中的混合液A中，繼續超聲分散得到混合液B，其超聲功率為100-400W，超聲時間為5-10小時，超聲溫度為25-40℃；

5）將混合液B涂覆在柔性基底上，經紫外干燥和老化處理，即得到石墨烯基柔性導電膜材料。

上述所述步驟1）中加熱至58℃，攪拌反應10h。

上述所述步驟2）中超聲功率為320W，超聲時間為50min，超聲溫度為35℃。

上述所述步驟3）中超聲分散功率為250W，超聲時間為5h，超聲溫度為70℃。

上述所述步驟4）中超聲功率為350W，超聲時間為7小時，超聲溫度為30℃。

本發明與現有技術相比具有如下有益效果：

本發明制備的石墨烯基導電膜材改善了現有技術的不足，所制備的導電膜材料的方塊電阻較低，均小于10Ω/□，電導率達525.4 S/cm以上，且經過200次彎曲后，導電膜材的電導率保持率為90.2%以上，顯示良好導電性、耐彎曲性好，可滿足柔性電子領域的應用需求。

具體實施方式

下面結合具體實施例，對本發明作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。

實施例1