本發(fā)明涉及材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種石墨烯導(dǎo)電油墨及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、近年來，將導(dǎo)電油墨涂覆在柔性的聚合物薄膜表面的成型技術(shù)已在電暖器、無線射頻識別、印制線路板、電子屏顯示器、傳感器、太陽能電池及薄膜開關(guān)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。利用導(dǎo)電油墨印制的電熱膜，是一種發(fā)熱面積大、發(fā)熱均勻的面狀發(fā)熱的電熱器材，其良好的柔韌性、安全性，成為某些應(yīng)用領(lǐng)域中替代其他加熱方式或器件的首選產(chǎn)品，應(yīng)用前景十分廣闊。
2、然而，為了獲得高的導(dǎo)電性能，傳統(tǒng)方法常常加入40-80%的導(dǎo)電石墨、導(dǎo)電炭黑等導(dǎo)電填料（專利申請cn?111100505?a），這往往導(dǎo)致所制得的導(dǎo)電油墨存在易脆、不耐搓揉等問題，產(chǎn)品不能滿足對導(dǎo)電膜要求高的領(lǐng)域。
3、石墨烯作為一種新興的二維碳納米材料，由碳原子以sp2雜化軌道組成，具有獨特的納米片層結(jié)構(gòu)。這種獨特的結(jié)構(gòu)使其具有眾多優(yōu)異的性能，如極大的比表面積、良好的機(jī)械力學(xué)性能、光學(xué)性能、導(dǎo)電性能、導(dǎo)電性能等。從石墨烯的初次發(fā)現(xiàn)掀起科學(xué)家對其研究熱潮至如今，石墨烯在傳感器、晶體管、柔性顯示屏、新能源電池、儲氫材料、航空航天等領(lǐng)域的發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的難題正在逐步突破。其中，由于石墨烯的低成本、易加工、高電導(dǎo)率和柔韌性等，由其制備的導(dǎo)電油墨，可以大大地降低導(dǎo)電填料的填充量，進(jìn)而對導(dǎo)電膜在柔性電子器件等領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義。
4、然而，由于石墨烯片層之間存在著范德華力，這使得石墨烯在基體材料中極容易發(fā)生團(tuán)聚，難以制備石墨烯分散均勻的復(fù)合材料。為了解決石墨烯的分散難題，常用純石墨烯的液相剝離、石墨烯的氧化還原、表面活性劑等方法來解決，但都存在成本高，且工業(yè)化可行性低等問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高導(dǎo)電、耐折疊的石墨烯導(dǎo)電油墨及其制備方法。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
3、一種石墨烯導(dǎo)電油墨，其由以下質(zhì)量百分含量的原料制備而成：潤濕分散劑0.1-1.0%、消泡劑0.05-0.5%、可膨脹石墨3-10%、有機(jī)溶劑50-80%、三元共聚氯醋樹脂10-40%，各原料總量為100%。
4、所述的潤濕分散劑為含顏料親和基團(tuán)的丙烯酸嵌段共聚物，如disper?byk-190。
5、所述的消泡劑為有機(jī)硅消泡劑、非硅酮有機(jī)酯碳?xì)浠衔?、含疏水粒子礦物油混合物中的任意一種或兩種以上以任意比混合的混合物。進(jìn)一步地，所述的有機(jī)硅消泡劑為byk019、byk066n、byk-022、byk-038、byk-012等，所述的非硅酮有機(jī)酯碳?xì)浠衔餅榍杼豠dditol?vxw?6386、明凌foam?ban?149，所述的含疏水粒子礦物油混合物為德謙w-082、海明斯德謙defom?w-082。
6、所述的有機(jī)溶劑為丙二醇甲醚醋酸酯、碳酸二甲酯、乙醇、異丙醇、丙二醇甲醚中的任意一種或任意兩種以任意比混合的組合物。
7、一種石墨烯導(dǎo)電油墨的制備方法，包括以下步驟：
8、s1：將可膨脹石墨、潤濕分散劑、消泡劑、有機(jī)溶劑、三元共聚氯醋樹脂加入攪拌裝置中，高速分散均勻后得到預(yù)處理液；
9、s2：采用高壓微射流設(shè)備對預(yù)處理液進(jìn)行處理，制得石墨烯導(dǎo)電油墨。
10、進(jìn)一步地，所述的可膨脹石墨的粒度為32-5000目。
11、進(jìn)一步地，所述高壓微射流的微流通道直徑為50-500微米，壓強(qiáng)為2000-50000psi，循環(huán)次數(shù)為1-100次。
12、本發(fā)明具有以下有益效果：
13、1.可膨脹石墨來源廣泛，成本低廉，通過高壓微射流的處理能夠低成本生產(chǎn)石墨烯，不僅高效、低廉及可批量化生產(chǎn)，而且生產(chǎn)過程中無副產(chǎn)物的生成。
14、2.通過高壓微射流的處理，使氯醋樹脂在可膨脹石墨剝離生成石墨烯的過程中及時滲入石墨烯與石墨烯的片層間，從而保證剝離的石墨烯不會由于范德華力的作用，重新聚集導(dǎo)致石墨烯團(tuán)聚。
15、3.石墨烯優(yōu)異的分散性使可膨脹石墨可以在較小添加量的前提下實現(xiàn)高的導(dǎo)電性能，從而能夠使制得的導(dǎo)電膜兼具高的導(dǎo)電性和優(yōu)良的機(jī)械性能。
1.一種石墨烯導(dǎo)電油墨，其特征在于，?其由以下質(zhì)量百分含量的原料制備而成：潤濕分散劑0.1-1.0%、消泡劑0.05-0.5%、可膨脹石墨3-10%、有機(jī)溶劑50-80%、三元共聚氯醋樹脂10-40%，各原料總量為100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯導(dǎo)電油墨，其特征在于，所述的潤濕分散劑為含顏料親和基團(tuán)的丙烯酸嵌段共聚物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯導(dǎo)電油墨，其特征在于，所述的消泡劑為有機(jī)硅消泡劑、非硅酮有機(jī)酯碳?xì)浠衔?、含疏水粒子礦物油混合物中的任意一種或兩種以上以任意比混合的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種石墨烯導(dǎo)電油墨，其特征在于，所述的有機(jī)硅消泡劑為byk019、byk066n、byk-022、byk-038、byk-012，所述的非硅酮有機(jī)酯碳?xì)浠衔餅榍杼豠dditol?vxw?6386、明凌foam?ban?149，所述的含疏水粒子礦物油混合物為德謙w-082、海明斯德謙defom?w-082。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯導(dǎo)電油墨，其特征在于，所述的有機(jī)溶劑為丙二醇甲醚醋酸酯、碳酸二甲酯、乙醇、異丙醇、丙二醇甲醚中的任意一種或任意兩種以任意比混合的組合物。
6.一種如權(quán)利要求1~5任一項所述的石墨烯導(dǎo)電油墨的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的石墨烯導(dǎo)電油墨的制備方法，其特征在于，所述的可膨脹石墨的粒度為32-5000目。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的石墨烯導(dǎo)電油墨的制備方法，其特征在于，所述高壓微射流的微流通道直徑為50-500微米，壓強(qiáng)為2000-50000psi，循環(huán)次數(shù)為1-100次。