[發明專利]一種輕質高導電水性導電漿料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110472361.6
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113436782B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 宋起超;韓志東;門振龍
• 申請（專利權）人: 哈工大機器人集團（無錫）科創基地研究院
• 主分類號: H01B1/24
• 分類號: H01B1/24;H01B13/00
• 代理公司: 常州格策知識產權代理事務所(普通合伙) 32481
• 代理人: 翟丹丹

本發明公開了一種輕質高導電水性導電漿料，包括以下質量百分比的成分組成：粘結劑：30?60%，分散劑：0.05?3%，消泡劑：0.1?2%，導電填料：10?50%，稀釋劑：0.1?30%；制備輕方法，先將粘結劑、導電填料、消泡劑、分散劑和稀釋劑混合研磨，得到漿料；然后將漿料取出，真空脫泡得到水性導電漿料。通過上述方式，本發明采用石墨烯、碳納米管、納米導電碳粉為導電填料，通過偶聯劑改性使其易于分散在水性系統中，提高填料的填充量同時抑制粉體的沉降和團聚，提高漿料的導電性及存儲穩定性。采用的粘結劑是水溶性的，對污染環境沒有污染、不會危害工人健康；此外本發明的導電漿料經80℃~120℃固化后具有優良的導電性能、柔韌性與耐濕熱性能。

技術領域

本發明涉及導電漿料領域，特別是涉及一種基于石墨烯、碳納米管、納米導電碳粉為填料的水性環保導電漿料可應用于印刷電路，電磁屏蔽等領域的輕質高導電水性導電漿料及其制備方法。

背景技術

導電漿料是導電填料、粘接劑、溶劑及助劑通過一定的技術手段而得到的一種分散均勻的具有導電性的漿料，常用的導電填料有金粉、銀粉、銀銅粉、銅粉、鎳粉、石墨、導電炭黑、碳納米管、石墨烯、炭纖維等。傳統的導電漿料大多是溶劑型，通常是通過有機溶劑溶解樹脂，在樹脂溶液中添加導電粉體，助劑形成導電漿料，有機溶劑多有刺激性氣味及一定的毒性，在使用過程中會對操作人員的健康有一定的危害，隨著人們環保意識的提升環境友好型的水性導電漿料受到人們的重視。目前公開專利水性導電漿料多是碳材料為導電填料，由于碳基粉體吸油值較高，同時受到材料本身導電性的影響，最終得到的漿料導電性都不是很好。而以金屬粉體為填料的水性漿料中金屬粉體極易沉降，從而影響了漿料的存儲及使用。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種輕質高導電水性導電漿料及其制備方法，能夠通過偶聯劑改性石墨烯、碳納米管、納米導電碳粉，增加石墨烯、碳納米管、納米導電碳粉在水性乳液中的分散性，提高填充量；石墨烯、碳納米管、納米導電碳粉復配做填料，二維片層結構，一維線性結構，零維球形結構相互配合，增加接觸，形成導電通路提高導電性。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種輕質高導電水性導電漿料，包括以下質量百分比的成分組成：

粘結劑：30-60%，

分散劑：0.05-3%，

消泡劑：0.1-2%，

導電填料：10-50%，

稀釋劑：0.1-30%。

在本發明一個較佳實施例中，粘結劑為水性聚酯樹脂乳液、水性苯丙乳液中的一種或兩種，水性乳液的固含量為20-60%。

在本發明一個較佳實施例中，分散劑為聚丙烯酸鹽、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、海藻酸鈉和聚羧酸鹽中的一種或多種混合。

在本發明一個較佳實施例中，消泡劑為聚硅氧烷、聚醚消泡劑、有機氟硅化合物中的一種或多種混合。

在本發明一個較佳實施例中，導電填料為經過偶聯劑改性的石墨烯、碳納米管、納米導電碳粉復合粉體。

在本發明一個較佳實施例中，稀釋劑為蒸餾水或乙醇。

為解決上述技術問題，本發明采用的另一個技術方案是：提供一種輕質高導電水性導電漿料的制備方法，先將粘結劑、導電填料、消泡劑、分散劑和稀釋劑混合研磨，得到漿料；然后將漿料取出，真空脫泡得到水性導電漿料。

在本發明一個較佳實施例中，所述粘結劑、導電填料、消泡劑、分散劑和稀釋劑在砂磨機內混合研磨，研磨轉速為200-600rpm，研磨時間為1-6h。

在本發明一個較佳實施例中，導電填料為經過偶聯劑改性的石墨烯、碳納米管、納米導電碳粉復合粉體，制備方法包括以下步驟：