[发明专利]一种石墨烯电热膜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种石墨烯电热膜及其制备方法和应用，将金属基材通过去离子水清洗后烘干，再利用乙醇清洗后风干，再用离子水清洗烘干，石墨烯导电膜涂液对金属基材涂刷后固化烘干制得石墨烯电热膜，其中石墨烯导电膜涂液包括以下按重量份的原料：石石墨烯188份、辅助溶剂68份、混合树脂58份；墨烯电热膜制成电极片应用在新能源电池领域中。本发明石墨烯电热膜及其制备方法，采用由按质量比为3:1:1的石英砂、丙烯酸树脂和导电环氧树脂组成的混合树脂，石墨烯电热膜耐磨不易脱落，使用寿命长；石墨烯电热膜的制备方法，工艺简单，成本低。

技术领域

本发明涉及一种石墨烯电热膜，具体是一种石墨烯电热膜及其制备方法和应用。

背景技术

石墨烯，一种完全由SP2杂化的碳原子构成的厚度仅为单原子层数或数个单原子层的准二维晶体材料，具有高导电、高强度、高导热等优异性能，石墨烯的这些优异的性能。石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样以sp2杂化轨道，并有如下的特点：碳原子有4个价电子，其中3个电子生成SP2键，即每个碳原子都贡献一个位于pz轨道上的未成键电子，近邻原子的pz轨道与平面成垂直方向可形成π键，新形成的π键呈半填满状态。研究证实，石墨烯中碳原子的配位数为3，每两个相邻碳原子间的键长为1.42×10-10米，键与键之间的夹角为120度。除了σ键与其他碳原子链接成六角环的蜂窝式层状结构外，每个碳原子的垂直于层平面的pz轨道可以形成贯穿全层的多原子的大π键(与苯环类似)，因而具有优良的导电和光学性能。

目前，石墨烯电热膜在制成产品后易脱落，不耐磨，寿命短，且制备工艺复杂，成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯电热膜及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种石墨烯电热膜，将金属基材通过去离子水清洗后烘干，再利用乙醇清洗后风干，再用离子水清洗烘干，石墨烯导电膜涂液对金属基材涂刷后固化烘干制得石墨烯电热膜，其中石墨烯导电膜涂液包括以下按重量份的原料：石墨烯180-200份、辅助溶剂50-80份、混合树脂40-70份。

作为本发明进一步的方案：所述石墨烯电热膜，将金属基材通过去离子水清洗后烘干，再利用乙醇清洗后风干，再用离子水清洗烘干，石墨烯导电膜涂液对金属基材涂刷后固化烘干制得石墨烯电热膜，其中石墨烯导电膜涂液包括以下按重量份的原料：石墨烯188份、辅助溶剂68份、混合树脂58份。

作为本发明再进一步的方案：所述辅助溶剂由乙二醇、丙三醇、交联剂和助溶剂组成。

作为本发明再进一步的方案：所述乙二醇、丙三醇、交联剂和助溶剂加入的重量比为2-5:1-6:3-7:2-9。

作为本发明再进一步的方案：所述乙二醇、丙三醇、交联剂和助溶剂加入的重量比为3:2:5:7。

作为本发明再进一步的方案：所述交联剂包括金属偶联剂、异氰酸酯、硅烷偶联剂和多元胺中的一种或多种。

作为本发明再进一步的方案：所述混合树脂由按质量比为3:1:1的石英砂、丙烯酸树脂和导电环氧树脂组成。

作为本发明的另一个目的上提供一种石墨烯电热膜的制备方法，包括以下步骤：

1)金属基材处理

第一步，将金属基材通过去离子水清洗后烘干；

第二步，再利用乙醇清洗后风干；

第三步，再用离子水清洗烘干；

2)石墨烯导电膜涂液的制备

第一步，向石墨烯中加入辅助溶剂，匀速搅拌30min后再超声分散50min，得到第一制备液；