[發明專利]一種用于絲網印刷和3D打印的MXene納米片膠體及其制備方法

有效

• 申請號: 202210558910.6
• 申請日: 2022-05-21
• 公開（公告）號: CN114752248B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 劉水任;劉旭影;孟琪
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C09D11/03
• 分類號: C09D11/03;C09D11/52
• 代理公司: 天津耀達律師事務所 12223
• 代理人: 張耀

1.一種用于絲網印刷和3D打印的MXene納米片膠體，其特征在于：膠體組分及質量百分比：

i.?二維MXene納米片主體材料，?0.1-50%；

ii.?氨類分子交聯劑，?0.04%到4%；

?iii.?表面活性劑，0-2%；

iv.?溶劑，46%-99%；

其中氨類分子交聯劑是指支化聚乙烯亞胺BPEI、氯化銨中的一種或兩種。

2.?根據權利要求1所述用于絲網印刷和3D打印的MXene納米片膠體，其特征在于：所述二維MXene納米片是指寡層或多層過渡族金屬硫化物、過渡族金屬碳化物納米片中的一種，表面的官能團包括-OH、-F或-O；其寡層單片面積在1μm²到100?μm²之間，納米片的厚度在1-4nm。

3.?根據權利要求1所述用于絲網印刷和3D打印的MXene納米片膠體，其特征在于：所述表面活性劑為FC4430、Zonyl??FSE、Zonyl??TM氟碳表面活性劑中的一種或幾種。

4.根據權利要求1所述用于絲網印刷和3D打印的MXene納米片膠體，其特征在于：所述溶劑為去離子水、乙醇、異丙醇、松油醇、甘油、氮氮二甲基甲酰胺、氯仿中的一種或幾種。

5.一種用于絲網印刷和3D打印的MXene納米片膠體的制備方法，其特征包括以下步驟：

（1）稱取一定量的MXene納米片材料，加溶劑攪拌、超聲分散得到一定濃度的納米片分散液；

（2）稱量一定量的交聯劑，加入溶劑攪拌、振蕩使其溶解，得到交聯劑溶液；

（3）向步驟（1）所得納米片分散液加入一定量的交聯劑溶液，劇烈振蕩使其分散均勻，納米片自組裝得到分散性良好的功能性膠體;

（4）向步驟（3）所得功能性膠體加入表面活性劑，振蕩得到表面能可調、適合于疏水印刷的納米片膠體；

其中各組分及質量百分比：

i.?二維MXene納米片主體材料，?0.1-50%；

ii.?氨類分子交聯劑，?0.04%到4%；

?iii.?表面活性劑，0-2%；

iv.?溶劑，46%-99%；

其中氨類分子交聯劑為支化聚乙烯亞胺BPEI、氯化銨中的一種或兩種。

6.?根據權利要求5所述用于絲網印刷和3D打印的MXene納米片膠體的制備方法，其特征在于：膠體粘度可以通過改變MXene納米片尺寸、濃度以及交聯劑的含量來調節，可用于絲網印刷和3D打印的膠體粘度范圍100-90000?Pa·s。

7.權利要求1-4任一項所述用于絲網印刷和3D打印的MXene納米片膠體的用途，其特征在于：膠體墨水可通過絲網印刷和擠出式3D打印的涂布印刷方式在堅硬或柔性基板上構建高精度功能圖案和復雜結構，打印得到的圖案和結構，僅需室溫干燥即可呈現良好的物性、電性、柔性。