[发明专利]一种石墨纳米片导电油墨及其制备方法和应用

说明书

一种石墨纳米片导电油墨及其制备方法和应用。以重量计，所述石墨纳米片导电油墨包括7％～30％的石墨纳米片、1％～20％的辅助导电碳材料、10％～30％的连结剂、40％～80％的溶剂和0.1％～5％的助剂。所述制备方法包括：(1)将所述连结剂、所述溶剂和所述助剂混合均匀；(2)将步骤(1)得到的混合物、所述石墨纳米片和所述辅助导电碳材料置于胶体磨中进行研磨，得到所述石墨纳米片导电油墨。本申请的石墨纳米片导电油墨的导电性能良好且稳定，可以用于制备RFID布草标签，且制得的RFID布草标签能够满足布草行业对RFID洗涤标签的耐高温、耐高湿、耐弯折及扭转的要求。

技术领域

本申请涉及但不限于导电油墨领域，特别涉及但不限于一种石墨纳米片导电油墨及其制备方法和应用。

背景技术

RFID(Radio Frequency Identification)是一种无线通信技术，可实现非接触的双向数据通信，即可利用无线射频方式对物理载体中记录的数据信息进行读写，且可实现同时对多个目标的识别及信息传递。将具有防水、耐高温、读取距离远的超高频RFID标签植入到布草中，可实现对布草快速分拣、自动盘点、准确记录使用情况等，从而满足酒店对布草进行自动化管理的需求。布草经多次使用、洗涤、干燥、熨烫，会暴露于高温度、高湿度、弯折及扭转等较为恶劣的环境中，所以对RFID布草标签的耐候性提出了较高的要求。中国实用新型专利CN201820364595.2提出将多股金属纤维线缝制在布匹载体上以获得RFID天线，但加工耗时长，成本高。中国实用新型专利CN201820364596.7利用硅胶进行防水、隔热和承受外部应力，使其内部的RFID标签可长期服役，但该种方案加工成本高，标签厚度大。

RFID标签通常由基底、芯片和天线三个部分组成。相比于刻蚀法和电镀法，采用印刷方法制备RFID天线具有工艺简单、成本低、效率高、几乎无环境污染等优点。导电油墨是印刷RFID天线的前驱体，其性质是决定RFID天线和RFID标签各项性能的关键因素之一。导电油墨通常由导电填料、连结剂、溶剂和助剂组成。目前，导电油墨所使用的微纳米导电填料有金属、导电高聚物、导电碳材料等。金属导电油墨经印刷后通常需要经过如高温烧结或还原等工艺，以提高印刷电路的导电性能，使用工艺复杂，且高温限制了其在高分子基底上的应用。而且，以金和银为填料的导电油墨价格昂贵，价格相对低廉的铜、铝导电油墨却容易氧化使导电性能不够稳定。导电高聚物，如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等，导电性和稳定性不佳。碳系导电油墨主要采用石墨粉和导电炭黑制备，其成本低、性能稳定、耐候性强，但导电性能较差。新型碳纳米材料，如碳纤维、碳纳米管、石墨烯等在理论上都具有较高导电性能，因此以它们为导电填料制备导电油墨得到了广泛报道，具有良好的应用前景。相对于石墨粉和导电炭黑，虽然碳纤维、碳纳米管、石墨烯等提高了油墨的导电性能，但它们的分散难度大，致使导电油墨制备难度大、固含量低、稳定性差等，同时制备成本也大幅度提高。