[發(fā)明專利]一種石墨烯光固化導電樹脂及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810024605.2
• 申請日: 2018-01-11
• 公開（公告）號: CN108059798A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設計）人: 林瑞榮;莊焱
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門中凱新材石墨烯科技有限公司
• 主分類號: C08L63/10
• 分類號: C08L63/10;C08L71/02;C08L79/02;C08K13/06;C08K9/04;C08K3/04;C08K5/42;C08G59/17
• 代理公司: 廈門加減專利代理事務所(普通合伙) 35234
• 代理人: 李強

本發(fā)明提供一種石墨烯光固化導電樹脂及其制備方法，其中石墨烯光固化樹脂包括以下重量配比的成分：環(huán)氧樹脂50～80份、甲基丙烯酸50～60份、氨基聚乙二醇2～6份、石墨烯4～6份、摻雜態(tài)聚苯胺10～15份、異氰酸酯2～4份、氨基乙磺酸鈉3～6份、己二酸1～4份、活性稀釋劑3～8份、催化劑0.5～1份、阻聚劑0.5～0.8份、抗氧劑0.8～1.4份、溶劑40～60份。本發(fā)明還提供石墨烯光固化導電樹脂的制備方法，通過上述配方及制備方法制備的石墨烯光固化導電樹脂，解決了石墨烯和摻雜態(tài)聚苯胺易團聚的問題，具有導電性能優(yōu)秀，導電性分布均勻的優(yōu)點，適用于涂料、粘接劑等技術領域，應用范圍廣泛。

技術領域

本發(fā)明涉及光固化導電樹脂技術領域，特別涉及一種石墨烯光固化導電樹脂及其制備方法。

背景技術

導電性樹脂為具有一定導電性能的高分子樹脂聚合物，主要應用于導電性粘接劑和導電性涂料中。其中粘接劑廣泛應用于導線與電極的粘接、半導體元件的粘接、電磁波屏蔽作用部件的粘接等。導電性樹脂用于涂料中一般需要添加低粘度的溶劑，具有傳輸電流和排除累積靜電荷的作用，廣泛應用于防腐蝕、防輻射、防靜電、隱形涂料、導電薄膜等功能領域。

光固化樹脂在受到紫外光照射后，可以在較短的時間內(nèi)迅速發(fā)生物理和化學變化，進而交聯(lián)固化，它是一種相對分子質(zhì)量較低的感光性樹脂，具有可進行光固化的反應性基團，如不飽和雙肩或環(huán)氧基等。光固化樹脂主要可應用于光固化涂料，作為光固化涂料的基體樹脂，與光引發(fā)劑、活性稀釋劑及各種助劑復配后即可構(gòu)成光固化涂料，光固化涂料具有固化速度快、有機揮發(fā)分少、應用范圍廣泛的優(yōu)點。

石墨烯是緊密堆積成二維六方蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的單層碳原子，各碳原子之間以sp2雜化方式相連。微觀上，單層石墨烯薄膜并非二維的扁平結(jié)構(gòu)，而是具有“納米尺度上”穩(wěn)定的微波狀的單層結(jié)構(gòu)，是目前發(fā)現(xiàn)的唯一存在的二維自由態(tài)原子晶體；宏觀上，石墨烯可以翹曲成零維的富勒烯，卷成一維的碳納米管或者堆垛成三維的石墨。石墨烯獨特的二維周期蜂窩狀點陣結(jié)構(gòu)中穩(wěn)定的碳六元環(huán)的存在，賦予了其優(yōu)異的性能：單層石墨烯的厚度僅為0.35nm，是目前已知最輕最薄的材料；它在室溫下的電子遷移率為2×105cm2·V-1·s-1，是光速的1/300，理論比表面積能夠達到2630m2·g-1，全波段光吸收只有2.3％，熱導率高達5000W·m-1·K-1，楊氏模量超過1100GPa，抗拉強度超過130GPa，且韌性非常好，當施加外部機械力時，碳原子會通過彎曲變形來適應外力，而不必使碳原子重新排列，這樣就保持了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。因此，石墨烯是一種應用潛力非常廣泛的碳材料，在新型反應分離、新材料、節(jié)能環(huán)保等眾多產(chǎn)業(yè)中都有巨大的應用前景。

其中，導電性樹脂一般是將導電粒子通過共價鍵或非共價鍵的作用均勻分散到高聚物體系中，待高聚物固化后使導電粒子之間相互觸碰形成導電網(wǎng)絡，因此，將導電粒子摻雜進光固化樹脂中，可以得到相應的導電性光固化樹脂。

聚苯胺是一種典型的高分子材料，經(jīng)摻雜后具有特殊的電學、光學性質(zhì)，具有優(yōu)異的導電性能。現(xiàn)有的導電聚苯胺一般為采用質(zhì)子酸摻雜的聚苯胺，但其在溶劑中的溶解率極低，且容易被氧化，發(fā)生脫摻雜，使表面電阻率在涂料的固化過程逐漸增大，且摻雜態(tài)聚苯胺容易在樹脂基體中發(fā)生團聚，使樹脂在固化后無法形成均勻的導電網(wǎng)絡，降低樹脂的導電性能和樹脂與基體的結(jié)合性能。同時，石墨烯作為具有優(yōu)異導電性能的納米粒子，在樹脂基體中同樣容易發(fā)生團聚，當石墨烯與摻雜態(tài)聚苯胺一同加入至樹脂基體中，其本身的物理性質(zhì)會使其形成較為嚴重的團聚現(xiàn)象，極大地影響樹脂的導電性能。

發(fā)明內(nèi)容