[发明专利]高导电水性石墨烯导电油墨及其制备方法、组合物

权利要求书

1.一种用于高导电水性石墨烯导电油墨的组合物,其特征在于:包括以下质量份数的组分:导电单元20-30份、连接剂15-30份、助剂0.1-20份、水50-100份。

2.一种用于高导电水性石墨烯导电油墨的组合物,其特征在于:包括以下质量份数的组分:导电单元15-25份、连接剂20-25份、助剂1-15份、水60-90份。

3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述导电单元的含量≤30％。

4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述导电单元为石墨烯或石墨烯与其他导电单元的混合物，所述其他导电单元选自碳纳米管、导电碳黑和导电石墨中的一种或几种；所述的石墨烯的质量份数为10-25份。

5.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述连接剂为水性丙烯酸乳液、水性聚氨酯乳液、水性环氧树脂乳液、苯丙乳液、硅丙乳液、醋丙乳液、氟碳乳液和乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA乳液中的一种或几种。

6.根据权利要求1-5任一项所述的组合物，其特征在于：所述助剂选自以下质量分数组分的至少一种：

消泡剂1-5份、流变助剂0.1-5份、润湿流平剂2-5份、润湿分散剂10-20份、偶联剂1-3份、成膜助剂1-5份、防腐防霉剂0.1-0.5份和pH调节剂1-3份中的一种或几种；

所述的消泡剂选自矿物油、石蜡油、有机硅、聚醚、矿物油乳液、聚醚改性矿物油、聚醚改性有机硅、聚醚改性聚二甲基硅氧烷中的一种或几种；

所述的流变助剂选自纤维素醚及其衍生物、缔合型碱溶胀增稠剂、非缔合型碱溶胀增稠剂、聚氨酯增稠剂、疏水改性非聚氨酯增稠剂、络合型有机金属化合物增稠剂中的一种或几种；

所述的润湿流平剂选自离子型丙烯酸共聚物、非离子型丙烯酸共聚物、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚醚改性有机硅、氟碳改性有机硅、氟碳改性聚丙烯酸脂水溶液、有机硅丙烯酸酯、改性聚硅氧烷乳液、非离子聚乙二醇脂、混合非离子表面活性剂中的一种或几种；

所述的润湿分散剂选自聚丙烯酸铵盐、聚丙烯酸钠盐、聚丙烯酸钾盐、聚羧酸钠盐、聚羧酸铵盐、疏水改性聚羧酸钾盐、磷酸酯复合物、自乳化改性聚丙烯酸酯、聚羧酸烷醇胺、脂肪酸改性聚酯、烷基酚乙氧基硫酸盐、辛基酚聚氧乙烯醚、乙氧基脂肪酸、乙氧基支链醇、阴离子型润湿分散剂、阳离子型润湿分散剂、非离子型润湿分散剂、含颜料亲和基团的高分子聚合物中的一种或几种；

所述的偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂、双金属偶联剂、铬络合物中的一种或几种；

所述的成膜助剂选自醇酯十二、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单丁醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、三乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、丙二醇叔丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单丁醚、三丙二醇正丁醚、丙二醇甲醚乙酸酯、二丙二醇甲醚乙酸酯、二丙二醇二甲醚、乙二醇苯醚、丙二醇苯醚、二丙酮醇中的一种或几种；

所述的防腐防霉剂选自异噻唑啉酮衍生物、苯并咪唑化合物、取代芳烃化合物、有机溴化合物、有机胺化合物、三嗪类化合物中的一种或几种；

所述的pH调节剂选自氨水、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一种或几种。

7.使用权利要求1-6任一项所述的组合物制备高导电水性石墨烯导电油墨的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据质量份数称取各原料，将石墨烯、水和质量份数为石墨烯质量份数的50％-80％的润湿分散剂混合搅拌，获得第一混合物；

(2)将所述第一混合物进行聚能式超声波分散，获得水性石墨烯分散液；

(3)给所述水性石墨烯分散液中加入其他导电单元，再加入消泡剂、偶联剂和剩余的润湿分散剂混合搅拌，获得第二混合物；

(4)将经步骤(3)获得的第二混合物进行研磨，再将研磨好的浆料过滤，获得水性导电浆料；

(5)将步骤(4)获得的水性导电浆料与连接剂、流变助剂、润湿流平剂、成膜助剂、防腐防霉剂、pH调节剂混合搅拌均匀，即得到高导电水性石墨烯导电油墨。