一種石墨烯基導電油墨、其制備方法及柔性導電薄膜技術

本發明專利技術提供一種石墨烯基導電油墨，包括：2wt%~25wt%導電組分；5wt%~25wt%粘結劑；0.1wt%~5wt%添加劑；0.1wt%~2wt%pH調節劑，余量為溶劑。其制備方法為：將pH調節劑分散于溶劑中，得到均一的第一混合液；將所述第一混合液與粘結劑混合，得到第二混合液；將所述第二混合液與導電組分和添加劑混合，得到石墨烯基導電油墨。本發明專利技術還提供一種由上述導電油墨制備的柔性導電薄膜。本發明專利技術的導電油墨分散性好，導電效果好，易于印刷,價格便宜。另外，利用本發明專利技術的導電油墨制備的柔性導電薄膜，導電性能好。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及導電油墨領域，特別涉及石墨烯基導電油墨、其制備方法及柔性導電薄膜。
技術介紹
導電油墨是用導電材料制成的油墨，具有一定程度的導電性質，被廣泛用于印刷導電點或導電電路。導電油墨包括金系導電油墨、銀系導電油墨、銅系導電油墨和碳系導電 油墨等，金系導電油墨和銀系導電油墨化學性質穩定，導電性能好，但是價格昂貴，不可再生。銅系導電油墨價格低廉，但是存在易氧化的缺點。碳系導電油墨價格低廉，不易氧化，綠色環保。目前，碳系導電油墨使用的導電填料主要有石墨烯、乙炔黑、碳黑、碳納米管等，其主要應用于薄膜開關中。石墨烯是一種由碳原子否成的單層片狀結構的新材料，具有極低的電阻率及良好的柔韌性，非常適合用來制造柔性電子油墨顯示器、彎曲傳感器、柔性IT設備、柔性電池等。以石墨烯作為導電填料制備得到的導電油墨具有良好的導電性及印刷性，特別是印刷在柔性基底上時，所述導電油墨與基底具有良好的連接性。但是石墨烯具有片層結構，片層與片層之間接觸電阻較大，以其為導電填料制備的導電油墨容易團聚，分散性差，因此電阻較大，導電性差。
技術實現思路
本專利技術解決的技術問題在于提供一種石墨烯基導電油墨、其制備方法及柔性導電薄膜，本專利技術的導電油墨導電性好。本專利技術提供了一種石墨烯基導電油墨，包括導電組分2wt% 25wt% ；粘結劑5wt% 25wt% ；添加劑O. lwt%^5wt% ；pH 調節劑 O. lwt% 2wt% ;余量為溶劑；所述導電組分包括負載有金屬顆粒或金屬片層的石墨烯片層；所述pH調節劑為三乙醇胺、二甲基甲酰胺和質量濃度為259Γ27%的氨水中的一種或多種。優選的，所述金屬顆粒為銀顆粒或銅顆粒。優選的，所述導電組分還包括乙炔黑、炭黑和碳納米管中的一種或多種。優選的，所述溶劑為醇類、醚類和酯類中的一種或多種。優選的，所述溶劑為乙醇、異丙醇、二乙二醇、甘油醇、松油醇、丙三醇、二乙二醇丁醚、乙二醇二甲醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇丁醚醋酸酯和二乙二醇二苯甲酸酯中的一種或多種。優選的，所述粘結劑為聚氨酯類樹脂、丙烯酸類樹脂、改性酚醛樹脂和纖維素類樹脂中的一種或多種。優選的，所述添加劑為分散劑、潤濕劑和流平劑中的一種或多種。本專利技術提供了一種石墨烯基導電油墨的制備方法，包括以下步驟(A)將pH調節劑分散于溶劑中，得到均一的第一混合液；所述pH調節劑為三乙醇胺、二甲基甲酰胺和質量濃度為259Γ27%的氨水中的一種或多種；(B)將所述第一混合液與粘結劑混合，得到第二混合液；(C)將所述第二混合液與導電組分和添加劑混合，得到石墨烯基導電油墨；所述導電組分包括負載有金屬顆粒或金屬片層的石墨烯片。優選的，所述步驟(B)中，所述混合溫度為5(Γ100 。本專利技術還提供了一種柔性導電薄膜，其特征在于，上述技術方案所述的石墨烯基導電油墨經絲網印刷復合于基底上。與現有技術相比，本專利技術的石墨烯基導電油墨，包括2wt°/T25wt%導電組分，5wt9T25wt°/4^結劑，O.1wt°/T5wt9^^加劑，O. lwt°/T2wt%pH調節劑，余量為溶劑；所述導電組分包括負載有金屬顆粒或金屬片層的石墨烯片。所述PH調節劑為三乙醇胺、二甲基甲酰胺和質量濃度為259Γ27%的氨水中的一種或多種。由于pH調節劑具有堿性，其對導電組分具有穩定作用，使導電組分在溶劑中分散均勻，不易發生團聚，因此，本專利技術的導電油墨分散性好，導電效果好，易于印刷。其次，本專利技術的導電油墨價格便宜，節約了成本。另外，利用本專利技術的導電油墨制備的柔性導電薄膜，導電性能好。實驗結果表明，利用本專利技術的導電油墨制備的柔性導電薄膜的表面電阻小于5Ω。附圖說明圖1為實施例1制備的負載有金屬銀粉的石墨烯片層的掃描電鏡圖；圖2為實施例1制備的負載有金屬銀粉的石墨烯片層的投射電鏡圖。具體實施例方式為了進一步理解本專利技術，下面結合實施例對本專利技術優選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本專利技術的特征和優點，而不是對本專利技術權利要求的限制。本專利技術實施例公開了一種石墨稀基導電油墨，包括導電組分2wt% 25wt%；粘結劑5wt% 25wt%；添加劑0.lwt%^5wt% ；pH 調節劑0. lwt%^2wt% ；余量為溶劑；所述導電組分包括負載有金屬顆粒或金屬片層的石墨烯片層；所述pH調節劑為三乙醇胺、二甲基甲酰胺和質量濃度為259Γ27%的氨水中的一種或多種。在本專利技術中，石墨烯基導電油墨中包括導電組分，溶劑，粘結劑和pH調節劑。所述導電組分包括負載有金屬顆粒或金屬片層的石墨烯片層。所述金屬顆粒優選為銀顆粒或銅顆粒。本專利技術對負載有金屬顆粒或金屬片層的石墨烯片的來源沒有特殊限制，可以由市場購買，也可以制備得到。所述負載有金屬顆粒或金屬片層的石墨烯片層中，所述金屬顆粒或金屬片層可以沉積或分散在石墨烯片層中。本領域技術人員可以經銀鏡反應或銅鏡反應使金屬顆粒沉積將在石墨烯片層中，得到負載有金屬顆粒或金屬片層的石墨烯片層。本領域技術人員也可以通過物理研磨分散的方法將金屬顆粒均勻分散在石墨烯片層中，得到負載有金屬顆粒的石墨烯片層。所述導電組分優選的還包括乙炔黑、炭黑和碳納米管中的一種或多種。所述導電組分的含量為2wt°/T25wt%，優選為10wt°/T20wt%。在本專利技術中，所述溶 劑優選為醇類、醚類和酯類中的一種或多種。所述醇類優選為乙醇、異丙醇、二乙二醇、甘油醇、松油醇和丙三醇中的一種或多種。所述醚類優選為二乙二醇丁醚和乙二醇二甲醚中的一種或多種。所述酯類優選為二乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇丁醚醋酸酯和二乙二醇二苯甲酸酯中的一種或多種。在本專利技術中，所述粘結劑優選為聚氨酯類樹脂、丙烯酸類樹脂、改性酚醛樹脂和纖維素類樹脂中的一種或多種。所述粘結劑的含量為5Wt9T25Wt%，優選為10Wt9T20wt%。在本專利技術中，所述添加劑優選為分散劑、潤濕劑、流平劑中的一種或多種。所述分散劑優選為烷酮類分散劑、改性高分子銨鹽類分散劑或硅氧烷類分散劑，更優選為聚丙烯酸酯。所述潤濕劑優選為二甲基硅氧烷，所述平流劑優選為非離子型聚氨酯。所述添加劑的含量為O. lwt% 5wt%,優選為lwt% 4wt%。在本專利技術中，所述pH調節劑為三乙醇胺、二甲基甲酰胺和質量濃度為257:277。的氨水中的一種或多種。所述PH調節劑是堿性物質，可與導電組分相互作用，使導電組分在溶劑中穩定存在，從而保證導電油墨的分散性。所述PH調節劑的含量為O. lwt9T2wt%。本專利技術公開了一種石墨烯基導電油墨的制備方法，包括以下步驟(A)將pH調節劑分散于溶劑中，得到均一的第一混合液；所述pH調節劑為三乙醇胺、二甲基甲酰胺和質量濃度為259Γ27%的氨水中的一種或多種；(B)將所述第一混合液與粘結劑混合，得到第二混合液；(C)將所述第二混合液與導電組分和添加劑混合，得到石墨烯基導電油墨；所述導電組分包括負載有金屬顆粒或金屬片層的石墨烯片，所述金屬顆粒沉積或分散在石墨烯片層中。在本專利技術中，以導電組分，溶劑，粘結劑和pH調節劑為原料制備石墨烯基導電油mO所述導電組分包括負載有金屬顆粒或金屬片層的石墨烯片層。所述金屬顆粒優選為銀顆粒或銅顆粒。本專利技術對負載有金屬顆粒或金屬片層的石墨烯片的來源沒有特殊限制，可以由市場購買，也可以制備得到。所述負載有金屬顆粒或金屬片本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種石墨烯基導電油墨，包括：導電組分??????2wt%~25wt%；粘結劑????????5wt%~25wt%；添加劑????????0.1wt%~5wt%；pH調節劑??????0.1wt%~2wt%；余量為溶劑；所述導電組分包括負載有金屬顆粒或金屬片層的石墨烯片層；所述pH調節劑為三乙醇胺、二甲基甲酰胺和質量濃度為25%~27%的氨水中的一種或多種。

【技術特征摘要】
1.一種石墨稀基導電油墨，包括導電組分 2wt% 25wt% ；粘結劑5wt% 25wt% ；添加劑O. lwt% 5wt% ；pH 調節劑 O. lwt% 2wt% ；余量為溶劑；所述導電組分包括負載有金屬顆粒或金屬片層的石墨烯片層；所述PH調節劑為三乙醇胺、二甲基甲酰胺和質量濃度為259Γ27%的氨水中的一種或多種。2.根據權利要求1所述的石墨烯基導電油墨，其特征在于，所述金屬顆粒為銀顆粒或銅顆粒。3.根據權利要求1所述的石墨烯基導電油墨，其特征在于，所述導電組分還包括乙炔黑、炭黑和碳納米管中的一種或多種。4.根據權利要求1所述的石墨烯基導電油墨，其特征在于，所述溶劑為醇類、醚類和酯類中的一種或多種。5.根據權利要求1所述的石墨烯基導電油墨，其特征在于，所述溶劑為乙醇、異丙醇、 二乙二醇、甘油醇、松油醇、丙三醇、二乙二醇丁醚、乙二醇二甲醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇丁醚醋酸酯和二乙二醇二苯甲酸酯中...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周旭峰，劉兆平，馮冬梅，王玉瓊，
申請(專利權)人：中國科學院寧波材料技術與工程研究所，
類型：發明
國別省市：