[发明专利]一种水性石墨烯高导电油墨的制备方法

权利要求书

1.一种水性石墨烯高导电油墨，所述的水性导电油墨以质量百分比包括以下组分：石墨烯分散液：0.1％～40％，树脂混合液：10％～60％，溶剂：5％～30％；

所述石墨烯分散液包括石墨烯粉体、石墨纳米片、高导炭黑、分散剂和溶剂；

所述树脂混合液为基础树脂和固化剂的混合液：

所述基础树脂：水性环氧树脂、水性丙烯酸树脂、水性醇酸树脂、水性饱和聚酯树脂，所述固化剂：水性氨基树脂或改性胺潜伏型固化剂；

所述基础树脂与所述固化剂的质量比为1～10:1。

2.根据权利要求1所述的水性石墨烯导电油墨，所述的水性导电油墨还包括混合助剂(例如0.5％～10％)和pH调节剂(例如0.1％～2％)，所述混合助剂为润湿剂、分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂中的至少一种或几种混合。

3.根据权利要求1所述的水性石墨烯导电油墨，所述石墨烯分散液用1～5层的片状、管状或纤维状石墨烯粉体和片径在10～20μm石墨纳米片与分散剂在研磨分散一体机中进行分散，然后加入粒径为20-50nm高导电炭黑二次研磨得到。

4.根据权利要求1所述的水性石墨烯导电油墨，所述溶剂为水、乙醇、丙二醇甲醚、乙二醇丁醚、正丁醇、异丙醇、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。

5.一种制备权利要求1-4任一项的水性石墨烯导电油墨的方法，所述方法包括步骤：

1)将石墨烯粉体和石墨烯纳米片和混合助剂加入水或溶剂中，以第一转速研磨分散；然后再加入高导炭黑，以第二转速分散，制备粒径≤5μm的复合石墨烯导电原浆液，其中所述第二转速大于所述第一转速；

2)将水性树脂混合液和混合助剂进行搅拌分散，并加入pH调节剂调节pH至8～9，制备水性树脂基料；

3)将步骤1)中制备的复合石墨烯导电原浆液、步骤2)中制备的水性树脂基料和偶联剂一块搅拌分散，制备水性石墨烯导电粗浆；

4)将步骤3)中制备的水性石墨烯导电粗浆在研磨机上进行研磨，得到预定的油墨粒径大小。

6.根据权利要求5所述的方法，步骤1)中的石墨烯粉体为1～3、1～2或3～5层的纤维状石墨烯粉体。

7.根据权利要求5所述的方法，步骤1)中的石墨烯纳米片的片径为1～20μm，高导电炭黑的粒径为20～50nm。

8.根据权利要求5所述的方法，步骤2)中的水性树脂混合液选自如下的组合：水性饱和聚酯树脂、水性丙烯酸树脂乳液和水性氨基树脂；水性环氧改性丙烯酸树脂、水性丙烯酸树脂乳液和水性氨基树脂；水性环氧树脂E51、水性丙烯酸树脂和水性潜伏型环氧树脂固化剂。

9.根据权利要求5所述的方法，步骤4)中研磨至油墨的粒径大小≤20μm，优选小于≤5μm。

10.根据权利要求5所述方法，所述水性石墨烯高导电油墨的体积电阻率最低可达0.001Ω×cm，表观粘度为20000～50000mPa×s。