[發明專利]基于石墨烯的導電膠帶的制備裝置及其制備方法

在審

• 申請號: 201811636502.8
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109679525A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 董豪聰;王洪煒;姜小川;田博;李俊竺
• 申請（專利權）人: 廈門十一維科技有限公司
• 主分類號: C09J7/30
• 分類號: C09J7/30;C09J163/00;C09J133/04;C09J175/04;C09J9/02;C09J11/08
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

本發明屬于材料技術領域，基于石墨烯的導電膠帶的制備裝置及其制備方法。該方法包括以下步驟：(1)將石墨分散于分散劑中，利用直接液相剝離法制備石墨烯納米片分散液；(2)將上述石墨烯納米片分散液與丙烯酸酯樹脂、聚氯酯和環氧樹脂混合，加熱、攪拌使其均勻混合；(3)將混合均勻的石墨烯膠混合液在外加磁場下進行降溫，磁場方向平行于降溫的石墨烯膠混合液平面；(4)將步驟(3)中制得的石墨烯膠混合液均勻涂敷在導電膠帶基底上，干燥，制得導電膠帶。本發明方法利用石墨烯的抗磁性，在定向磁場中將其在膠粘劑中定向排布，使得電子在石墨烯面內傳遞，充分利用石墨烯的面內超高導電性，從而大幅提高導電膠的導電性。

技術領域

本發明屬于材料技術領域，涉及定向石墨烯材料，具體涉及基于石墨烯的導電膠帶的制備裝置及其制備方法。

背景技術

膠帶/布是由基材和粘結劑兩部分組成，通過粘接使兩個或多個不相連的物體連接在一起。其表面上涂有一層粘著劑。在十九世紀，橡膠是粘著劑的主要成份；而現代則廣泛應用各種聚合物。粘著劑可以粘住東西，是由于本身的分子和欲連接物品的分子間形成鍵結，這種鍵結可以把分子牢牢地黏合在一起。隨著經濟的發展與科技的進步，膠粘帶、保護膜及不干膠廣泛應用到電子、通訊、包裝、建筑、造紙、木工、航空航天、汽車、紡織、冶金、機械制造、醫療等行業，隨著膠帶應用領域的不斷擴大，對膠帶的功能要求也越來越高，例如：掃描電鏡(SEM)和X-射線能譜(EDS)測試時固定觀測樣本使用的膠帶就要求有良好的導電性，用于微觀檢測儀器的導電膠帶分為兩類，一類是銅導電膠帶，其導電物質為銅粉、鎳粉、鋁粉的混合物，另外一類是碳導電膠帶，其導電物質為碳粉。就市場上實際應用情況看，碳導電膠帶由于其成本低廉、性價比高從而使用更為廣泛，但是其存在導電性較差的缺點，因此提高導電性成為碳導電膠帶的主要研發方向。此外，電腦，手機，電線，電纜等各類電子電器產品則要求使用導電布膠帶(用導電布做成的膠帶)，其特性是在導電布的基礎上增加了“膠”特性。一般行業上希望的“膠”是導電膠，但目前的膠很難做到較高的導電性，目前應用于電子電器產品的導電膠布的主要依靠導電布進行導電，而所謂的導電膠而只是普通的壓克力膠或熱融膠，目的是讓導電布有良好的粘性。

中國專利CN201710074917.X公開的一種石墨烯基導電膠帶通過在導電碳漿中加入石墨烯后與膠黏劑均勻混合后涂覆在基底上增強導電性能，該方法制備的膠帶粘性不能保證，并且其方阻仍然高達30kΩ/sq。中國發明專利CN201611165397.5公開了一種在纖維金屬填料與熱熔膠混合液中添加石墨烯，利用石墨烯的超大比表面積利于纖維金屬填料的分散效果，進而提高了導電性，該方法在一定程度上利用了纖維金屬的導電性提高了導電膠的導電性，但不可避免的存在熱容膠體與纖維金屬之間粘合力不夠牢固且分層的問題。

發明內容

針對目前導電膠、導電膠帶及導電膠布存在的粘合力不牢固且分層、導電性低的問題，本發明提供了一種基于石墨烯的導電膠帶的制備裝置及其制備方法，可用于制備導電膠布或導電膠帶。

本發明是采用以下的技術方案實現的：

一種基于石墨烯的導電膠帶的制備方法，包括以下步驟：

(1)將石墨分散于分散劑中，利用直接液相剝離法制備石墨烯納米片分散液；

(2)將步驟(1)制得的石墨烯納米片分散液與丙烯酸酯樹脂、聚氯酯和環氧樹脂混合，加熱、攪拌使其均勻混合；

(3)將步驟(2)制得的石墨烯膠混合液在外加磁場下進行降溫，磁場方向平行于降溫的石墨烯膠混合液平面；

(4)將步驟(3)中制得的石墨烯膠混合液均勻涂敷在導電膠帶基底上，干燥，制得導電膠帶。

其中，所述石墨為高定向熱解石墨鱗片、微波處理后的高能態石墨鱗片、石墨粉，分散劑為聚乙烯吡咯烷酮。

所述石墨烯納米片為非氧化石墨烯的層狀堆積體。