[發明專利]環保型低電阻石墨烯碳纖維導電碳漿及其制備方法

在審

• 申請號: 201711324606.0
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108039225A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 李修兵;李韋韋;莫劍臣
• 申請（專利權）人: 常州烯材碳材料科技有限公司
• 主分類號: H01B1/24
• 分類號: H01B1/24;H01B13/00
• 代理公司: 常州市華信天成專利代理事務所(普通合伙) 32294
• 代理人: 肖興江

本發明涉及導電碳漿制備技術領域，特別是一種環保型低電阻石墨烯碳纖維導電碳漿，包括如下組分：樹脂30?70份，碳纖維20?40份，石墨烯微片1?10份，導電炭黑10?30份，溶劑20?50份，分散劑1?3份，附著力促進劑1?3份，消泡劑1?3份；采用石墨烯和碳纖維為主體碳材料的導熱碳漿，具有導電性能好、內阻小、碳材料分布均勻、易于涂覆的特點。

技術領域

本發明涉及導電碳漿制備技術領域，特別是一種環保型低電阻石墨烯碳纖維導電碳漿及其制備方法。

背景技術

導電碳漿是以非金屬導體料的碳系微粒均勻地分布于熱塑性或者熱固性樹脂中形成的粘稠漿狀物，習慣上也將其稱為碳系導電油墨。碳漿經絲網印刷、加熱固化(一般低于150℃)后，制得的圖形膜層具有良好的導電性，不易氧化，性能穩定，耐酸、堿和溶劑腐蝕。其與基材的附著力強，抗剝離，適合PET等不同材質的基材。導電碳漿的方阻一般都大于30Ω/sq，與導電銀漿相比方阻值較大，但成本低廉、性價比高、性能穩定，是電子元器件封裝、電極和互聯的關鍵材料。目前，導電碳漿以其優良的導電、導熱、耐腐蝕等性能，廣泛應用于薄膜開關、柔性電路、醫療電子、通訊設備、汽車電子、電磁屏蔽等諸多行業。目前市面上所售的碳漿，具有不穩定、碳材料分布不均勻、發熱不均、易老化的缺陷。

發明內容

本發明為了克服上述技術問題的不足，提供了一種環保型低電阻石墨烯碳纖維導電碳漿及其制備方法，采用石墨烯和碳纖維為主體碳材料，具有導電性能好、內阻小、碳材料分布均勻、易于涂覆的特點。

解決上述技術問題的技術方案如下：

環保型低電阻石墨烯碳纖維導電碳漿，按照重量份計，包括如下組分：

所述的樹脂為丙烯酸樹脂和醇酸樹脂的混合物；

石墨烯微片的層數為10-100層。

進一步地說，樹脂按照質量份數計，包括丙烯酸樹脂50-70份和醇酸樹脂30-50份。

進一步地說，溶劑為無水乙醇、乙二醇、異丙醇、乙酸乙酯、己二酸二乙酯中的一種或多種。

進一步地說，分散劑為BYK系列分散劑。

進一步地說，附著力促進劑為硅烷偶聯劑或鈦酸酯偶聯劑中的任意一種。

進一步地說，所述的消泡劑為有機硅消泡劑。

該環保型低電阻石墨烯碳纖維導電碳漿的方法，包括以下步驟：

(1)按權利要求1的配方，稱取碳纖維、石墨烯微片和導電炭黑，采用氣流分散的方式，分散1-3小時，將三種碳材料分散均勻；

(2)按權利要求2的配方，稱取樹脂、溶劑、分散劑、附著力促進劑和消泡劑，進行分散攪拌均勻；

(3)將步驟(1)混合均勻的碳材料加入到步驟(2)的混合體系中，進行預分散得到預分散混合漿料；

(4)采用研磨設備對步驟(3)得到的預分散混合漿料進行研磨分散1-3小時，達到細度在1-5μm后停止研磨，得到混合碳漿；

(5)對步驟(4)的碳漿進行抽真空脫泡處理。