[发明专利]石墨烯水性发热膜导电浆料

说明书

本发明公开了一种石墨烯水性发热膜导电浆料，其特征在于，由三种不同的浆料混合而成，包括浆料A、浆料B和浆料C;浆料A包括碳纳米管，第一分散剂和去离子水；浆料B包括球形导电炭黑、第二分散剂和去离子水；浆料C包括石墨烯、第三分散剂、粘结剂和去离子水；选择水性粘结剂，将以上三种浆料进行复合调制，最终得到石墨烯水性发热膜导电浆料。首先对石墨烯进行改性，添加了环氧树脂单体进行乳化，使得改性后的石墨烯更具有粘结性；根据碳纳米管特性，添加碳纳米管分散剂，改变其表面活性，从而使得其更方便与其他基团进行连接，最后还根据涂布的种类选择不同的水性粘结剂，从而得到高电导率、涂布厚度更薄、更加水性环保的导电浆料。

技术领域

本发明涉及导电浆料领域，尤其涉及一种石墨烯水性发热膜导电浆料。

背景技术

导电涂料是涂于高电阻率的高分子材料上,使之具有传导电流和排除积累静电荷能力的特种涂料,可涂覆于任何形状基材的表面或内部。导电涂料按组成及导电机理可分为两大类:结构型(亦称本征型)导电涂料与复合型(亦称添加型)导电涂料。本征型导电涂料的导电材料是高聚物自身。添加型导电涂料的导电材料是在绝缘高聚物中添加的导电物质(金属、石墨等),利用导电物质的导电作用,使高聚物具有导电性能。

目前实际应用得较多的是复合型导电涂料,它是利用导电填料来实现导电的,其导电机理比较复杂,目前比较一致的看法主要是导电填料相互接触形成连续网链,载流子可在网链上运动,从而使涂层导电。导电涂料的主要用途是抗静电(ESD)、电磁波屏蔽(EMI)和作为电加热体,其中抗静电涂料是目前所有导电涂料中应用最为广泛的一类。导电填料是添加型导电涂料的重要组成部分,也是导电涂料所需研究的重点,能用作导电涂料的导电材料通常为金属系填料,金属微粒的形状、用量、稳定性、表面效应等均会影响涂层的导电性能。一般来讲,选择薄片状或树枝状金属填充的涂料比球状金属填充的涂料导电性能好。导电填料的用量达到临界浓度时才会形成空间导电网络,涂层的导电性能才会显著提高。对一些易氧化的金属(如Cu)必须在涂料中添加相应的抗氧化剂。另外为了使导电填料和基体树脂应具有一定的亲和性和润湿性,还需加入一定的分散剂和偶联剂等。但填料的分散性也不能太好,否则使粒子间的连接与基料聚合物先析出同时进行,形成均一构造的涂膜,电导率下降。另外，常用的导电填料还包括碳系填料、金属氧化物系填料和复合系填料。

碳纳米管自1991年被发现以来,短短十几年之间,这种纳米尺寸的炭质管状物就引起了全球性物理、化学和材料等科学界的广泛兴趣。由于碳纳米管的特殊结构和优异的力学、电学和光学性能以及其潜在的工业价值,使其逐渐成为化学、物理和材料等学科领域的研究热点。由于碳纳米管具有很好的导电性,同时又拥有较大的长径比, 因而很适合做导电填料,相对于其它金属颗粒和石墨颗粒,用很少的量就能形成导电网链,且其密度比金属颗粒小得多,不易因重力的作用而聚沉。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供一种石墨烯水性发热膜导电浆料，首先通过对石墨烯的改性，解决了由于极性、表面化学基团等因素和基体间的相容性很差，导致其在基体中很难分散，经常发生团聚的问题，同时通过水性粘结剂，使得三种浆料能混合在一起，形成稳定的分散系，从而得到一种高电导率的导电浆料。

为实现上述目的，本发明提供一种石墨烯水性发热膜导电浆料，由三种不同的浆料混合而成，包括浆料A、浆料B和浆料C；

所述浆料A包括碳纳米管，第一分散剂和去离子水；

所述浆料B包括球形导电碳黑、第二分散剂和去离子水；

所述浆料C包括石墨烯、第三分散剂、粘结剂和去离子水；

选择水性粘结剂，将以上三种浆料进行复合调制，最终得到石墨烯水性发热膜导电浆料。