[发明专利]一种水性导电墨的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米导电流体碳纳米管导电墨水的制备方法。 

背景技术

碳纳米管是由碳构成的一维晶态结构纳米材料，具有极高的强度和优异的导电导热性能，在基体材料中添加少量碳纳米管，经充分分散后就能构成三维到电网络，从而极大提高基体材料的导电和导热性能。但传统工艺合成的碳纳米管非常弯曲，相互缠绕严重，分散困难。一般需要通过强酸处理，表面接枝官能团来提高可分散性。晶须状碳纳米管的合成成功，彻底改变了碳纳米管相互缠绕，难于分散的难题。晶须状碳纳米管为直线型一维材料，相互之间不缠绕，易于分散。由于不需要强酸处理，因此不会改变碳纳米管的表面结构，碳纳米管导电性能得以充分发挥，为导电墨水的制造提供了了良好基础。

发明内容

本发明的目的是提出一种水性导电墨的制备方法，以晶须状碳纳米管为导电功能体，碳纳米管经热处理后分散在去离子水中制成悬浮液，成为导电墨水。

本发明是通过以下技术方案实现的。

（1）先将碳纳米管石墨化处理；然后将碳纳米管微波处理。

（2）处理后的碳纳米管加入到去离子水中球磨分散24小时后，再高速剪切分散10小时。

（3）初步分散的碳纳米管分散液中加入适量的分散剂超声分散12小时。

（4）加入适量水性粘结剂搅拌2h，再超声分散12小时。

其组分按重量份数为：导电功能体5~50份；粘结剂5-50份；分散剂0.5~10份；去离子水100份。

所述的导电功能体是碳纳米管、碳纳米管与石墨烯复合体或碳纳米管与导电炭黑的复合体。

所述的粘结剂为羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚苯乙烯磺酸钠或聚乙烯吡咯烷酮中的一种或两种以上。

所述的分散剂为十二烷基苯磺酸纳、十二烷基硫酸钠中的一种或两种。

发明水性导电墨可用于印刷电子领域，根据产品对电导率的要求可调节导电墨的电导率，通过印刷方式或使用喷墨打印机，在基体上印刷或打印导电薄膜或电子电路，可用于打印RFID（电子标签）天线，用于护照，身份识别卡，商品电子标签。也可用于锂离子电池导电剂，打印晶体管等。在透明基体PET薄膜上印刷上碳纳米管导电薄膜可制成透明导电薄膜用于替代ITO玻璃。

具体实施方式

实施例1。

(1)称取5g碳纳米管放入真空石墨化炉中，升温到3000℃后保温一小时，然后自然冷却。

将石墨化的碳纳米管放入微波炉中，微波照射10分钟，然后取出。

(2)将热处理后的碳纳米管放入100ml的去离子水中在球磨机中球磨分散24h,取出后再用高速剪切机分散处理10h。

(3)碳纳米管分散液中加入1g十二烷基苯磺酸纳，超声处理12h。

(4)上述分散液再加入5g羧甲基纤维素,边搅拌变均匀加入，然后再超声分散12h。

实施例2。

(1)称取5g碳纳米管放入真空石墨化炉中，升温到2800℃后保温一小时，然后自然冷却。

将石墨化的碳纳米管放入微波炉中，微波照射20分钟，然后取出。

(2)将热处理后的碳纳米管放入100ml的去离子水中在球磨机中球磨分散24h,取出后再用高速剪切机分散处理10h。

(3)碳纳米管分散液中加入2g十二烷基硫酸纳，超声处理12h。

(4)上述分散液再加入5g羟丙基甲基纤维素,边搅拌变均匀加入，然后再超声分散12h。

实施例3。

(1)称取5g碳纳米管放入真空石墨化炉中，升温到2800℃后保温一小时，然后自然冷却。

将石墨化的碳纳米管放入微波炉中，微波照射5分钟，然后取出。

(2)将热处理后的碳纳米管放入100ml的去离子水中在球磨机中球磨分散24h,取出后再用高速剪切机分散处理10h。

(3)碳纳米管分散液中加入3g十二烷基硫酸纳，超声处理12h。

(4)上述分散液再加入5g聚乙烯吡咯烷酮,边搅拌变均匀加入，然后再超声分散12h。