[發(fā)明專利]一種石墨烯導電材料及其制備方法、應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111464575.5
• 申請日: 2021-12-02
• 公開（公告）號: CN114085412B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設計）人: 許永平
• 申請（專利權）人: 湖南昇通新材料科技有限公司
• 主分類號: C08J7/044
• 分類號: C08J7/044;C08J7/046;C08J7/04;C09D5/24;C09D175/04;C09D163/00;C09D7/61;C09D133/00;C09D127/12;C09D183/04
• 代理公司: 長沙國科天河知識產(chǎn)權代理有限公司 43225
• 代理人: 陳俊好

本發(fā)明公開一種石墨烯導電材料及其制備方法、應用，該導電材料為層狀結(jié)構(gòu)，自上而下依次包括導電層、遮光層和基材；導電層為石墨烯涂層，厚度小于50μm；遮光層為氮化鈦涂層，厚度小于20μm；導電材料的表面電阻小于500mΩ/sq，在350～1400nm波段的反射率小于2％。該導電材料具有優(yōu)異的導電性能、遮光吸光性能和耐摩擦性能，明顯優(yōu)于市售的黑色導電材料。該制備方法工藝簡單，制備得到的導電材料遮光效果優(yōu)異，可應用于暗室遮光和電磁屏蔽等領域。

技術領域

本發(fā)明涉及導電材料技術領域，尤其是一種石墨烯導電材料及其制備方法、應用。

背景技術

黑色碳系涂料具有良好的遮光性和導電性，常用來作為遮光、導電或屏蔽材料。現(xiàn)有的黑色碳系導電涂料具有自身的局限：多數(shù)市售的碳系導電涂料成膜后表面電阻在幾Ω/sq～幾百Ω/sq間，表面電阻偏高；涂料成膜后其可見光和近紅外波段的反射率只能降至5％，其遮光吸光行性能難以滿足暗室日益提高的吸光要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種石墨烯導電材料及其制備方法、應用，用于克服現(xiàn)有技術中表面電阻偏高，遮光吸光行性能欠佳等缺陷。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種石墨烯導電材料，所述導電材料為層狀結(jié)構(gòu)，自上而下依次包括導電層、遮光層和基材；所述導電層為石墨烯涂層，厚度小于50μm；所述遮光層為氮化鈦涂層，厚度小于20μm；

所述導電材料的表面電阻小于500mΩ/sq，在350～1400nm波段的反射率小于2％。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提出一種如上述所述的石墨烯導電材料的制備方法，包括以下步驟：

S1：按質(zhì)量比稱取第一成膜物質(zhì)、溶劑、氮化鈦填料和第一助劑，置于容器中，在1000～1500r/min的速度下高速分散20～30min，得到A組分；

按質(zhì)量比稱取第二成膜物質(zhì)、溶劑、石墨烯和第二助劑，置于容器中，在1000～1500r/min的速度下高速分散2～3h，得到C組分；

S2：按質(zhì)量比稱取A組分和B組分，將A組分和B組分在800～1000r/min的速度下高速分散10～15min，得到氮化鈦涂料；

按質(zhì)量比稱取C組分和B組分，將C組分和B組分在800～1000r/min的速度下高速分散10～15min，得到石墨烯涂料；

S3：將氮化鈦涂料和石墨烯涂料依次刮涂或噴涂在基材表面，固化成膜，得到石墨烯導電材料。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提出一種石墨烯導電材料的應用，將上述所述的石墨烯導電材料或者上述所述的石墨烯導電材料的制備方法制備得到的石墨烯導電材料應用于暗室遮光和電磁屏蔽中。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果有：

1、本發(fā)明提供的石墨烯導電材料為層狀結(jié)構(gòu)，自上而下依次包括導電層、遮光層和基材；導電層為石墨烯涂層，厚度小于50μm；遮光層為氮化鈦涂層，厚度小于20μm；導電材料的表面電阻小于500mΩ/sq，在350～1400nm波段的反射率小于2％。該導電材料具有優(yōu)異的導電性能、遮光吸光性能和耐摩擦性能，明顯優(yōu)于市售的黑色導電材料。具體體現(xiàn)在：

優(yōu)異導電性能：本發(fā)明使用高導電性能的石墨烯作為導電材料，石墨烯涂層的表面電阻小于500mΩ/sq，最低為300mΩ/sq左右，優(yōu)于市售的碳系導電涂料。

優(yōu)異的遮光性和吸光性：本發(fā)明利用黑色氮化鈦涂層作為遮光主體，制備得到的石墨烯導電材料不漏光、且在350～1400nm波段的反射率介于1～2％間，優(yōu)于普通的遮光材料。

優(yōu)異耐摩擦性能：導電層中片狀石墨烯的存在潤滑了涂層表面，提高了耐磨性能。對涂層進行耐摩擦色牢度測試(GB/T 3920-2008)，涂層表面無異常且干摩擦色牢度≥3級。