[发明专利]包含官能化的石墨烯片的涂料以及用其涂覆的物品

说明书

本申请是原申请的申请日为2009年1月9日，申请号为200980110150.5， 发明名称为《包含官能化的石墨烯片的涂料以及用其涂覆的物品》的中国专利 申请的分案申请。

本发明是由美国的国家科学基金授予的基金号CMS-060049、以及NASA 授予的基金号NCC1-02037资助的。美国政府对本发明享有某些权益。

技术领域

本发明涉及一种包含官能化的石墨烯片和至少一种粘合剂的涂料。所述涂 料可以是导电的。

背景技术

可以使用表面涂料以赋予物品所希望的性能，该性能并不是物品自身所具 有的性能或者所具有的性能不充分。例如，有各种应用领域希望使用具有良好 物理性能的导电和/或导热部件。因为其固有的导电性和经常有益的物理性能， 对于这些应用领域经常使用金属，但是金属可能具有许多缺点，包括增加的重 量、成本以及它们难于和/或不方便形成各种形状包括复杂部件。

通过使用聚合物材料可以克服许多这些缺点，聚合物材料与金属相比具有 成本、重量、加工性以及设计上的灵活性等优点。但是，对于许多应用领域， 大多数聚合物材料本身所具有的导电性或导热性是不够的。在某些情况下，可 以通过将填料添加到聚合物中来制备导电的聚合树脂组合物，但需要大的装填 量，在其他可能的缺点中，这可能对该材料的物理和其他性能不利、以及导致 在使用热塑性材料时熔融加工困难。

在许多情况中，仅有部件的某一部分是导电的就足够。例如，当电子部件 越来越普及时，容易获得具有电磁干扰(EMI)屏蔽性能的各种材料变得日益 重要。许多电子部件的支架能够由聚合物材料方便地制备，但是作为EMI屏 蔽具有足够导电性的有用聚合物是很少的，它们必须使用导电添加剂，这往往 可能对该材料的其他性能(例如物理性能)具有不利影响。因此，希望方便地 获得可以应用于聚合物支架或其他物品以达到所希望程度的EMI屏蔽性的导 电涂料。

导电涂料也可有利地与金属一起使用。例如，可以使用导电涂料来提供具 有持久防腐性能的金属结构体。

涂料也可用于无数其他应用，包括提供防紫外辐射、耐磨损、导热、抗冲 击、高硬度以及许多其他应用。

获得可用于广泛范围的基板以提供有用性能的涂料是所期望的。

美国专利US6,265,466公开了一种具有纳米管的电磁屏蔽复合材料。美国 专利US7,060,241公开了包含碳纳米管的导电膜。美国专利US7,118,693公开 了提供抗电磁干扰的屏蔽性能的相似涂层，其包括绝缘层和含导电材料的导电 层。美国专利US2007/0092432公开了热剥离型氧化石墨。

发明内容

本发明公开了且要求保护一种包含官能化的石墨烯片和至少一种粘合剂 的涂料。进一步公开了和要求保护用包含官能化的石墨烯片和至少一种粘合剂 的涂料涂覆基板的方法。

具体实施方式

本发明中所使用的术语“涂料”是指适于应用至基板上形式的涂料，以及 被应用至所述基板后、正在被应用至所述基板、及任何应用后处理步骤(包括 蒸发、交联、固化等)之前和之后的材料。在这些阶段期间，所述涂料组合物 的组分可以变化。

所述涂料包含高表面积的官能化石墨烯片和至少一种粘合剂，并且可以任 选地包含其他组分，例如至少一种除粘合剂以外的载体。