一种石墨烯导电油墨及其制备方法

取得专利权著名的人物

:一种鉴于石墨烯的导电油墨及其准备工作办法

技术掷还

本策划关涉导电油墨。,特别关涉一种鉴于石墨烯的导电油墨及其准备工作办法。

背景资料技术

石墨烯(Graphene)是一种由sp2碳原子合并的六方点阵蜂巢状的二维构造立体薄膜和二维必要因素,是继碳十亿分之一公尺管、在富勒烯的另独身要紧找到。石墨烯录用出小说的身体的表明。,单层石墨烯具有良好的细薄度。,只光的吸取;超越室温电子流动性15000cm2。石墨烯具有地租的电导率和身体的力学字母。,横向(立体)的电导率为106s /米高,到130gpa极点力度,拉长模量为,传导系数很高。,传导系数是5000W,密度只

。因石墨烯具有地租的两人间的关系和使热功用。、导电率大、比必须对付积大、高机械力度表明,使得以石墨烯为根底的必要因素欺骗分布广的的工业界运用广袤,可吸附的、触媒剂搬运人、热转乘浊塞音、复合必要因素、电子元件、电池/蓄电器及对立面掷还。跟随电子结果必要量的加强某人的地位,新的导电油墨技术的开展也呈现了响起的涌流,为姑息电子结果的必要量。跟随科学与技术的先进,它更轻易导致、更轻、伸缩性、可使卷曲、起多功用功能的绿色电子结果的必要量越来越高。为了姑息这些必要,杂多的技术的开展,呈现了,家属对核心技术如印刷电子有更多的关怀。导电油墨(次要指混合导电复合油墨)是一种CO。,电流经过导电必要因素疏散在我停止,次要由导电必要因素、联锁器(无机搬运人)、添加物和处理方法的合并。眼前,导电油墨次要采取微十亿分之一公尺金粉、银粉、铜粉、导电黑烟末用作导电压紧。。金粉、银导电油墨具有良好的两人间的关系稳固性。,电导率能地租。,但本钱很高。。银导电油墨也具有抗焊加工率。、银离子搬动、硬化等。铜粉导电油墨易使氧化,电导率多姿多彩的。像,本策划在上的了一种导电油墨及其准备工作办法,用整个的分,包装导电油墨40 55%片岩质的银粉、5 10%粉、33 50%无机搬运人

0.1 0.2%偶联剂。本策划采取银镀层铜粉的分岔,分岔克复重价银粉、铜粉末易使氧化的成绩,但仍必要运用45% 65%银粉,本钱高。导电黑烟末寻求加工商分布广的。,廉价,但功用较差的电导率。这是因黑烟末必要因素中有钱人弘量的无定型,导电率较低,黑烟末的比必须对付积和含油量较大。。导电碳油墨具有电导率差,鉴于黑烟末作为压紧,粒子相间的很强。,疏散性差,方法更多的区间。,并且很轻易吸取氧。、氢原子,这将庄重的障碍碳原子间的正常的衔接。像,中国取得专利权在上的了一种导电碳墨液,次要由树脂、导电必要因素和处理方法。,它的身分是氨基树脂10 30份,胶木10 20份;石墨10 30份,布莱克10 30份;醚处理方法20 40份,酮处理方法20 40份,导电碳必要因素的添加量积累到12.5% 37.5%,导电碳墨液的防染剂为20。 Ω / 口。另独身成绩,剥削了导电油墨的运用是、铜(密度)及对立面金属压紧,疏散在处理方法、易沉下去在树脂,在运用导电油墨预先阻止必不可少的事物混合。,别的方法会形成导电不舒服的、即便埋怨电导率的成绩。石墨烯具有较大的必须对付积。、高运输公司流动性、电导率能好、高细薄度、高抗弯、高传导率、

抗静电的电磁学屏幕功用、耐贪污的等地租功用。石墨烯具有大直径/厚的T形打眼锥。,轻易与对立面必要因素混合,如多聚物必要因素,方法良好的复合相间的。,能加强机械力度的交联使团结一致后停止,可分布广的用于印刷油墨中。、花呢、浆料、信用卡、复合必要因素、半导体、新能源等掷还。采取具有片岩质的构造的石墨烯为导电油墨的导电压紧,胶片与胶片打交道的概率很大。,渗滤阈值的较小。,充填率较低,矩阵中导电电力网的轻易方法,一接防,可以增加导电油墨正中鹄的压紧量。,作废本钱,在另一接防,可以加强导电油墨的机械力度。。更为要紧的是,石墨烯导电油墨可以是伸缩性的。,你可以调停客套话面积,它可以在室平和电导率下使团结一致。,这执意全体与会者的导电银墨液所没局部。。

策划使满意
以本策划克复存在技术的不可,处理的技术成绩是准备工作本钱低。、电导率能地租。、稳固性高、机械功用优良,你可以调停客套话面积,它可以在室平和电导率下使团结一致。的石墨烯导电油墨,石墨烯导电油墨的准备工作办法。本策划装备的技术图谋是
一种鉴于石墨烯的导电油墨,其表明符合,以下分岔的使满意列举如下:树脂、石墨、金。树脂包孕但无极限之危情速递于天然树脂;或包孕但无极限之危情速递于乙撑基树脂,如环氧树脂、胶木、聚酯树脂、无机硅酮、氟碳树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、醇酸聚脂树脂、乙撑基树脂、分解细胞膜质、聚酰胺细丝状的树脂、氯醋树脂、聚亚安酯树脂、氯磺化多线性的、热塑型信用卡、分解橡胶、蜡、在用松香改性树脂或其共多聚体的无论如何独身;也可以是天然树脂和乙撑基树脂的合并。。基础导电油墨和印刷科技的提出要求,树脂也可以是改性树脂。。该树脂是导电油墨正中鹄的成膜推论的。,桥牌架子的功用,的身体的和两人间的关系功用的表示将指示方向确定,如热功用、力学字母、流变功用、耐酸的耐碱、粘着力等。石墨烯用作导电油墨的导电必要因素。,包孕但无极限之危情速递于石墨烯、双分子层石墨烯、三层石墨烯、无论如何独身多层石墨烯或石墨烯十亿分之一公尺片。形容单层石墨烯。、双分子层石墨烯、三层石墨烯或石墨烯,但无极限之危情速递于天空的、片岩质的、管状的、细丝状的状、蜿蜒、石墨烯中无论如何有独身三维外形,多层石墨烯层5-10。微米- 10000微米的石墨烯量纲,厚度为100 nm的十亿分之一公尺。当石墨烯的厚度大于十亿分之一公尺的厚度时,通常奢侈地石墨烯和石墨烯微米,本策划不挤入和防护装置的授予广袤的表达。处理方法,它的表明是含酒精饮料树脂的加工率,可以疏散和含酒精饮料辅助者在油墨包装,加强油墨的印刷适性,调停粘度和变干超速。包孕但无极限之危情速递于水、脂肪质烃处理方法、醇溶性U、酮处理方法、粗砂类处理方法、酯类处理方法、醇醚类处理方法、动菜油、在矿物油中无论如何有独身,如水、酒精、二甲醇、甘醇、两聚甘醇、丁基卡必醇、丁酸丁基卡必醇、丙酮、丁酮(MEK)、甲乙丁继通、甲基的异丁基甲酮(MIBK)、N-甲基的α(NMP)、甲基的戊基酮、异佛乐酮、对甲基的乙酰苯、环己、甲苯、二甲苯、二甲基的甲酰胺(DMF)、二甲基的乙酰胺(DMAC)、二甲亚砜(DMSO)、γ-内酯(GBL)、松油醇、松油醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、DEB( 丁二酸的二甲酯、丙二羧酸21
酯、肥酸甲酯的调配、甘醇甲醚、甘醇乙醚、甘醇丙醚、无论如何独身甘醇丁醚等。和添加物,二者都是油墨准备工作中经用的一种。。它的表明是油墨的电导率、稳固性、照片的必须对付字母、印刷适性有所加强,包孕但无极限之危情速递于增稠剂、疏散剂、偶联剂、消去泡沫、可塑剂、被弄湿剂、消光剂、触变剂、成膜辅助者、交联剂、上色剂、稳固剂、使柔软的、防腐剂、紫外线吸取剂、防使氧化剂、金属粉、无论如何有一杯起霜等。。像,增稠剂的功能是加强浆的粘度,植物立体图形颗粒以避免颗粒凝结的、过剩和沉淀,授予导电油墨以合适的的流变功用,为了管理体系的粘度,导电油墨的印刷、变干后,立体图形颗粒胶水被拖。,它具有必然的力度。经用的增稠剂是乙基细胞膜质。、硝酰细胞膜质、丙烯酸树脂、丁醛树脂、聚异乙撑、聚己烯酒精、聚α-甲基的苯乙撑、Poly(乙酸乙撑酯)和苯乙撑等。。在本策划的树脂、处理方法及辅助者的选择,基础所需的导电油墨的电导率、粘度、流变性、衬底、印刷办法、热加工高烧和对立面期限的选择和管理。本策划装备了一种准备工作上述的GR,其表明符合,包孕以下三个手续
(I)称取原怀胎疏散:禀承所述石墨烯导电油墨的零件和各零件的整个的百分心甘情愿的称取各零件并放入疏散釜内搅拌,混合 预疏散平均,导电油墨粗浆;(2)优美:转变预疏散的工序中取得的必要因素、瓷瓶球磨机或三辊磨的优美工夫。(3)过滤好必要因素,审问和包装工序,石墨烯导电油墨的准备工作。本策划装备的石墨烯导电油墨有钱人上述的原材料。、添加物和加工手续,但应拘押为,形容是更进一步的阐明的表明和优点,这做错本策划提出要求的限度局限。。本策划装备的石墨烯导电油墨的计划表明和无益胜利是:本策划使用石墨烯的导电相形重、以树脂为胶水剂,辅以添加物和处理方法,导电油墨的粘度和流变功用已展、加强油墨的机械功用和功用、加强油墨的电功用和电磁学功用,加强导电油墨和对立面无益的无效传导系数。使用石墨烯的导电油墨替代经用的金属压紧,作废导电压紧的装填物量、作废油墨和涂布密度。十亿分之一公尺金属(如十亿分之一公尺金粉)、具有十亿分之一公尺银粉导电油墨的喻为,石墨烯油墨密度小,防沉下去、本钱低、以碳为压紧,不存在强敌玷污。,易回收等优点。与全体与会者的碳基导电油墨结果相形,石墨烯油墨在电导率能接防又具有明显的优势。并且,石墨烯油墨心不在焉搬动效应,稳固性好,并且石墨烯油墨抗使氧化,电导率是对立稳固的。本策划采取石墨烯是一种二维的导电从前的,它具有地租的身体的和两人间的关系字母。本策划关涉导电油墨用石墨烯。,显色协助新掷还二维导电必要因素的准备工作。石墨烯导电油墨导电。、良好的热传导性,机械功用优良,伸缩性好,可以偏向。,粘着力强,抗剥离,导电油墨制成的印制电路品使团结一致后不容易使氧化,功用稳固,耐酸的、Alkali和两人间的关系处理方法。。石墨烯导电油墨可刷、丝网印刷、用凹版印刷、铅印、火焰喷镀、浸涂、喷墨用誊写版印刷机印刷、转移印花、胶印、伸缩性版印刷、卷对卷(卷 to 卷)在杂多的纸的技术、用油灰固定、填塞等、陶瓷、金属、半导体、橡胶、信用卡、细丝状的、布和其它基材或必须对付应验用誊写版印刷机印刷。本策划,涂层的使团结一致高烧可为室温。,工夫是0.01 48小时;结果用暖气装置办法停止使团结一致,高烧是30度。 300°C,工夫是0.0l 24小时;结果烘烤法使团结一致,高烧是100度。 800°C,工夫是0.01 48小时。该石墨烯导电油墨具有电导率能地租。、光质印刷风尚、良好的印刷适性、淡味麦芽啤酒硬化期限和本钱低的优点,可分布广的运用于薄膜开关的创造。、明确导电膜、触屏、液晶显示屏、乳清伸展、印刷电路卡(PCB)、伸缩性电路卡和电路卡、薄膜琴键、电磁学屏幕、伸缩性导电排线、可偏向的伸缩性电子结果、两人间的关系和生物临时凑成的、电子皮肤、锂离子电池、印刷电池、太阳能光伏太阳能板、电致发光(EL)光源、无机指挥(OLED)、显示安装和安装、无线电频率引人注目称呼(RFID)等结果,下独身G、伸缩性电子结果,巨万的市场前景。
详细履行方法本策划的详细形容和详细的履行图谋。石墨烯导电油墨细度刮板细度仪的策划。石墨烯导电油墨平均涂布在模仿上。,干,直到防染剂不再找头。。导电油墨干工夫棉球实验台,用刀片法实验的工作工夫。准备工作石墨烯导电花呢,涂层对基体,站在1-120分钟室温,再将涂布的石墨烯导电油墨在50-350°C的热源下(烘箱、热红外线灯等)和烤1-300分钟,说服导电花呢。用台阶口径测器测导电油墨涂层厚度。用光线锥死板实验的仪导电油墨墨膜死板实验。用四声调防染剂率测导电油墨涂层防染剂,防染剂率的计算 = RS/L式中,R是涂层防染剂值(Ω) s是涂层的横切面积(平方厘米)。 ;l涂层浆糊(cm)。本策划准备工作的石墨烯导电油墨的电导率可以,并基础必要停止分布广的的调停。,油墨具有良好的稳固性,好的印刷表明。为了上进地履行策划,特别的加盖于来阐明,但它做错对本策划的限度局限。例1:基础载荷表,树脂和处理方法在内疏散釜中。,保养高烧在表面之下摄氏40度,500rpm搅拌超速,含酒精饮料树脂彻底,说服的树脂含酒精饮料。在树脂含酒精饮料中扩大石墨烯和添加物,混合和转变到砂磨机,6个小时磨,用意外的打击细度仪测导电油墨的细度,直到油墨细度不足10 μ m,石墨烯导电油墨的准备工作。
头衔的提出要求
1.一种鉴于石墨烯的导电油墨,树脂由树脂、石墨烯、添加物和处理方法,杂多的身分的整个的百分数为:树脂达25%,石墨烯为95%,辅助的,处理方法 至 ο
2。石墨烯导电油墨停止原告1,其表明是树脂为天然树脂。、乙撑基树脂、无论如何一种改性树脂。
基础原告3。石墨烯导电油墨及2,其表明符合所述乙撑基树脂包孕环氧树脂。、胶木、聚酯树脂、无机硅酮、氟碳树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、醇酸聚脂树脂、乙撑基树脂、分解细胞膜质、聚酰胺细丝状的树脂、氯醋树脂、聚亚安酯树脂、聚偏氟乙撑、热塑型信用卡、分解橡胶、蜡、在用松香改性树脂或其共多聚体的无论如何独身。
基础原告4。石墨烯导电油墨及2,它的表明是:改性聚亚安酯改性环氧树脂。
5。石墨烯导电油墨在原告1中形容,其表明符合,包孕石墨烯单层石墨烯两、双分子层石墨烯、三层石墨烯、无论如何独身多层石墨烯或石墨烯十亿分之一公尺片,多层石墨烯层5-10。
石墨烯导电油墨基础原告6。或5的1,其表明符合:所述的石墨烯的小品词为微米-10000微米,厚度为100 nm的十亿分之一公尺。
7。石墨烯导电油墨在原告1或5中形容,其表明符合石墨烯呈天空的。、片岩质的、管状的、细丝状的状、蜿蜒、三种外形正中鹄的无论如何一种。
石墨烯导电油墨8。基础原告1,其表明符合:处理方法包孕水、脂肪质烃处理方法、醇类处理方法、酮处理方法、粗砂类处理方法、酯类处理方法、醇醚类处理方法、动菜油、在矿物油中无论如何有独身。
9.基础头衔的提出要求1至4中任一项所述的石墨烯导电油墨,它的表明是辅助者有增稠剂、疏散剂、偶联剂、消去泡沫、可塑剂、被弄湿剂、消光剂、触变剂、成膜辅助者、交联剂、上色剂、稳固剂、使柔软的、防腐剂、紫外线吸取剂、防使氧化剂、金属粉、在起霜的无论如何独身。
第1号原告中形容的石墨烯导电油墨的准备工作办法10。,它的表明是经过以下手续 (1)称取原怀胎疏散:禀承所述石墨烯导电油墨的零件和各零件的整个的百分心甘情愿的称取各零件并放入疏散釜内搅拌,搅拌超速为500 rpm,高烧保养在40 C级以下,预混合平均,导电油墨粗浆; (2)磨削:由我取得的预疏散必要因素转变到; (3)过滤好必要因素,审问和包装工序后,石墨烯导电油墨的准备工作。
全文总结
本策划关涉一种鉴于石墨烯的导电油墨,各身分的整个的分为25%;石墨烯-95%;辅助者-;处理方法。二维导电必要因素石墨烯导电油墨,使用石墨烯的导电相形重,以树脂为胶水剂,辅以添加物和处理方法,墨液具有良好的抗沉下去功用,粘度和流变功用可调,在杂多的基材必须对付的伸缩性版印刷,使团结一致后油墨的力学字母、惊人的功用稳固,耐使氧化、耐酸的、Alkali和两人间的关系处理方法。。
文档编号C09D11/10GK103113786SQ20131007303
在上的日2013年5月22日 专心致志日期2013年3月7日 2013年3月7日的留置权日期
策划者吴卫平, 施红华 苏州牛建新必要因素股份有限公司

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