[發(fā)明專利]一種石墨烯導(dǎo)電涂料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810472372.2
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108546440A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 司榮美;潘中海;劉彩風(fēng)
• 申請（專利權(quán)）人: 天津?qū)毰d威科技股份有限公司
• 主分類號: C09D5/24
• 分類號: C09D5/24;C09D175/04;C09D133/00;C09D133/04;C09D163/00;C09D5/14;C09D7/61
• 代理公司: 天津市新天方有限責任專利代理事務(wù)所 12104
• 代理人: 張強

本發(fā)明提供一種石墨烯導(dǎo)電涂料及其制備方法，按重量由下述組分組成：石墨烯15?30份；碳納米管5?20份；導(dǎo)電炭黑2?10份；金屬粉末10?20份；功能填料5?10份；分散劑2?5份；流平劑1?5份；殺菌防霉劑0.02?0.1份；膠粘劑20?50份；玻璃微珠15?18份；抗靜電乳液16?20份；有機溶劑30?50份；光引發(fā)劑0.5?1份。本發(fā)明配方中添加的碳納米管和金屬粉末使得制備的導(dǎo)電涂料具有更好的分散性和導(dǎo)電性；并且添加的分散劑、流平劑和膠粘劑進一步提高了石墨烯和金屬粉末的分散性能；添加的抗靜電乳液提高了導(dǎo)電涂料的抗靜電性能，添加的殺菌防霉劑提高了導(dǎo)電涂料的抗菌性能，使用效果較好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及導(dǎo)電涂料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種石墨烯導(dǎo)電涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

導(dǎo)電涂料發(fā)展至今大概有半個世紀，是隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)而迅速發(fā)展起來的一種功能涂料。目前，導(dǎo)電涂料在電子、電器、航空、印刷等多種軍用、民用工業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著重大的作用。

導(dǎo)電涂料最早可追溯到1948年美國的銀和環(huán)氧樹脂制成的導(dǎo)電膠專利，隨后在20世紀50年代我國也開始進入了導(dǎo)電涂料領(lǐng)域的研究。涂料中最常用的導(dǎo)電填料有石墨類填料、金屬類填料、金屬氧化物填料等。自2004年石墨烯問世以來，這種“神奇的材料”就引起全球科學(xué)界的濃厚興趣。石墨烯作為導(dǎo)電材料具有獨特的性能，超大的比表面積，超高的載流子遷移率，具有超強的導(dǎo)電性能。但是現(xiàn)有的石墨烯導(dǎo)電涂料中的石墨烯容易出現(xiàn)團聚分層，使得導(dǎo)電涂料不能長期保持穩(wěn)定；而且現(xiàn)有的石墨烯導(dǎo)電涂料的抗菌性能和防靜電性能較差，不能很好的滿足使用需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明正是針對以上技術(shù)問題，提供一種石墨烯導(dǎo)電涂料及其制備方法。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：一種石墨烯導(dǎo)電涂料，其特征在于，按重量由下述組分組成：

所述石墨烯為N型高純石墨烯或功能石墨烯中的至少一種。

所述N型高純石墨烯的片徑為1-10μm，功能石墨烯為石墨烯晶格鑲嵌四價鐵離子，功能石墨烯中石墨烯與四價鐵離子的摩爾比為10:1-1.5。

所述功能填料為氮化鋁、碳纖維、球形納米氧化鋁或氧化鋁纖維中的一種或多種。

所述膠粘劑為水性聚氨酯乳液、水性丙烯酸乳液、水性純丙乳液、水性環(huán)氧樹脂乳液中的一種或幾種。

本發(fā)明還提供一種制備上述石墨烯導(dǎo)電涂料的方法，包括以下步驟：(1)按照上述比例將石墨烯加入到部分有機溶劑中，超聲處理40分鐘后配制成1.5mg/ml的石墨烯懸浮液，然后將酸處理過的碳納米管加入到石墨烯懸浮液中，再次超聲處理50分鐘，得到石墨烯-納米管混合溶液；再將石墨烯和碳納米管混合液在400℃和30-45MPa的壓力下進行熱處理50分鐘后，得到石墨烯/碳納米管復(fù)合材料；(2)將上述比例的金屬粉末加入到剩余的有機溶劑中，超聲10-20分鐘，再放置20-40分鐘，使金屬粉末潤濕分散；(3)按照上述比例將導(dǎo)電炭黑、功能填料、分散劑、流平劑、殺菌防霉劑、玻璃微珠、抗靜電乳液和光引發(fā)劑加入到攪拌罐中混合均勻得到混合物；(4)將步驟(1)制得的復(fù)合材料、步驟(3)制得的混合物和膠粘劑混合，以1500-2000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌30分鐘，形成導(dǎo)電漆基料；(5)將步驟(4)中制得的導(dǎo)電漆基料加入到潤濕分散好的金屬粉末中，攪拌均勻后，過100-300目的篩網(wǎng)，去除雜質(zhì)，得到涂料。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明配方中添加的碳納米管和金屬粉末使得制備的石墨烯導(dǎo)電涂料具有更好的分散性和導(dǎo)電性；并且添加的分散劑、流平劑和膠粘劑進一步提高了石墨烯和金屬粉末的分散性能；添加的抗靜電乳液提高了石墨烯導(dǎo)電涂料的抗靜電性能，添加的殺菌防霉劑提高了石墨烯導(dǎo)電涂料的抗菌性能，使用效果較好。

具體實施方式