[發明專利]一種石墨烯水性組合物、其制備方法及石墨烯水性導電油墨

在審

• 申請號: 201811653837.0
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109651891A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 吳禎琪;劉兆平
• 申請（專利權）人: 寧波石墨烯創新中心有限公司
• 主分類號: C09D11/52
• 分類號: C09D11/52;C09D11/10;C09D11/03
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王術蘭

1.一種石墨烯水性組合物，其特征在于，包括水、分散劑A、分散劑B、石墨烯和碳素材料，所述石墨烯水性組合物的粒徑分布中的D100為30－300μm，所述石墨烯水性組合物的細度不高于15μm。

2.根據權利要求1所述的石墨烯水性組合物，其特征在于，所述石墨烯水性組合物的粒徑分布中的D100為30－100μm，可選的，所述石墨烯水性組合物的粒徑分布中的D100為40－60μm；

可選的，所述石墨烯水性組合物的細度不高于10μm，可選的，石墨烯水性組合物的細度不高于5μm。

3.根據權利要求2所述的石墨烯水性組合物，其特征在于，所述石墨烯水性組合物的粒徑分布中的D100的數值為細度數值的2倍及以上；

可選的，所述石墨烯水性組合物的粒徑分布中的D100的數值為細度數值的5倍及以上；

可選的，所述石墨烯水性組合物的粒徑分布中的D100的數值為細度數值的20倍及以上。

4.根據權利要求1所述的石墨烯水性組合物，其特征在于，所述分散劑A包括具有兩親性的小分子化合物，所述分散劑B包括水溶性聚合物；

可選的，所述具有兩親性的小分子化合物的親油部分包括烷烴、烯烴、炔烴、芳香環、稠環中的一種或多種；

可選的，所述具有兩親性的小分子化合物的親水部分包括碳酸鹽、硝酸鹽、磺酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、銨鹽、鹵素、羥基、羧基和胺基中的一種或多種；

可選的，所述分散劑B包括聚乙烯醇、聚乙烯胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚氨酯、水性環氧聚合物和水溶性纖維素中的一種或多種。

5.根據權利要求1所述的石墨烯水性組合物，其特征在于，所述石墨烯占所述石墨烯水性組合物的質量百分數為1％－20％；可選的，所述石墨烯占所述石墨烯水性組合物的質量百分數為5％－10％；

可選的，所述石墨烯為片狀結構，所述片狀結構的橫向片徑為2－100μm；可選的，所述片狀結構的橫向片徑為10－100μm；可選的，所述片狀結構的橫向片徑為15－50μm；

可選的，所述石墨烯、所述碳素材料和所述分散劑的質量比依次為(1－3)：(1－3)：(0.1－1)，其中，所述分散劑包括分散劑A和分散劑B。

6.根據權利要求1所述的石墨烯水性組合物，其特征在于，所述碳素材料包括炭黑、碳納米管、石墨、富勒烯和碳纖維中的一種或多種；

可選的，碳素材料包括炭黑、碳納米管和石墨中的一種或多種。

7.一種石墨烯水性組合物，其特征在于，包括水、分散劑A、分散劑B、石墨烯和碳素材料，所述石墨烯與所述碳素材料形成松散嵌層構造；其中，石墨烯層與碳素材料層互相松散嵌設。

8.一種石墨烯水性組合物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

使用水、分散劑A和石墨烯制備石墨烯水性分散液；

將水、分散劑B和碳素材料進行混合，剪切分散得到碳素材料水性分散液；

將所述石墨烯水性分散液與所述碳素材料水性分散液混合分散得到石墨烯水性組合物；

其中，所述石墨烯水性組合物的粒徑分布中的D100為30－300μm，所述石墨烯水性組合物的細度不高于15μm。

9.一種石墨烯水性導電油墨，其特征在于，包括權利要求1－7任一項所述的石墨烯水性組合物、水性樹脂乳液，以及水性油墨助劑和助溶劑中的一種或兩種。

10.根據權利要求9所述的石墨烯水性導電油墨，其特征在于，在(25±1)℃所述石墨烯水性導電油墨的粘度為100－3000cp；可選的，在(25±1)℃所述石墨烯水性導電油墨的粘度為1000－2000cp。