一種石墨烯油墨及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明實施方式公開了一種該石墨烯油墨及其制備方法，其中，按重量百分比計，該石墨烯油墨的原料組成為：石墨烯0.01％?40％；低聚物5％?50％；單體20％?80％；光引發(fā)劑0.1％?25％；助劑0?20％；所述低聚物為聚酯丙烯酸酯；所述單體為(甲基)丙烯酸酯。本發(fā)明實施方式將通過石墨烯組分，賦予固化涂層良好的導(dǎo)電性能并且基于聚酯丙烯酸酯膠料具有的柔韌性佳、粘結(jié)性好、耐候耐黃變、折射率高等優(yōu)異特性，從而使得石墨烯油墨具有良好的使用性能。另外，通過控制單體與低聚物的配比，使得膠料體系具有適當(dāng)?shù)恼扯龋_保石墨烯維持良好的分散狀態(tài)。
【專利說明】
一種石墨烯油墨及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明實施方式涉及導(dǎo)電油墨技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種石墨烯油墨及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 導(dǎo)電油墨是一種功能性的油墨，具有一定的導(dǎo)電性和抗靜電能力，廣泛用于印刷 線路板、集成電路、射頻標(biāo)簽等材料。傳統(tǒng)的導(dǎo)電油墨都是由金、銀、銅粉或其他金屬粉或碳 粉與連接料等組成的油墨，其存在成本高、工藝復(fù)雜、電阻率高、成型固化溫度高等缺點(diǎn)。
[0003] 隨著電子產(chǎn)品與設(shè)備向輕、薄、小、低成本、多功能、高可靠性等方向發(fā)展，柔性電 路的用量越來越大，利用導(dǎo)電油墨或?qū)щ娔ㄟ^印刷或打印的方式，在柔性絕緣基板上 形成導(dǎo)電線路的技術(shù)方案引起了廣泛關(guān)注。
[0004] 石墨烯作為碳材料的新興一族，是由碳原子單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料，有較好的機(jī) 械性能和特殊的電學(xué)性能，在石墨烯中電子的傳導(dǎo)速率為8 X 105m/s;導(dǎo)電率1250~7000s/ m。石墨烯可以通過提供電子轉(zhuǎn)移的通道，使復(fù)合材料導(dǎo)電。與現(xiàn)有的納米金屬（如納米銀 粉、納米銅粉等)導(dǎo)電油墨相比，石墨烯油墨具有巨大的成本優(yōu)勢。
[0005] 石墨烯油墨是一類石墨烯、連接料、助劑和溶劑等組成的具有導(dǎo)電等特殊功能的 油墨產(chǎn)品，具有導(dǎo)電性能優(yōu)異、印刷圖案質(zhì)量輕、印刷適性好、固化條件溫和以及成本低廉 等優(yōu)勢，可在塑料薄膜、紙張及金屬箱片等多種基材上實現(xiàn)印刷。
[0006] 石墨烯油墨適用于網(wǎng)印、凹印、柔印、膠印和噴墨印刷等方式，可以應(yīng)用于印刷線 路板(PCB)、射頻識別(RFI D)、顯示設(shè)備（如0LED)、電極傳感器等方面，能潛在應(yīng)用于有機(jī) 太陽能電池、印刷電池和超級電容器上面。因此石墨烯油墨有望在射頻標(biāo)簽、智能包裝、薄 膜開關(guān)、導(dǎo)電線路以及傳感器等下一代輕薄、柔性電子產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用，市場前景廣 闊。
[0007] 但在現(xiàn)有的石墨烯墨水研究中，對于石墨烯墨水的工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)以及各項墨 水使用性能，例如柔韌性，粘結(jié)性等的仍需要進(jìn)行進(jìn)一步的探究和提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施方式提供一種石墨烯油墨及其制備方法，能夠 提升的石墨烯油墨的使用性能和滿足大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)要求。
[0009] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施方式采用的一個技術(shù)方案是：提供一種石墨烯 油墨。該石墨烯油墨，按重量百分比計，它的原料組成為： 石墨烯 0.01%-40%; 低聚物 5%-50%;
[0010] 單體 20%-80%; 光引發(fā)劑 0. 1%-25%; 助劑 0-20%;
[0011] 所述低聚物為聚酯（甲基)丙烯酸酯;所述單體為（甲基)丙烯酸酯。
[0012] 可選地，按重量百分比計，所述石墨烯油墨的原料組成為： 石墨烯 5°/。 低聚物 10%
[0013]單體 65% 光引發(fā)劑 10% 助劑 10%。
[0014] 可選地，按重量百分比計，所述石墨烯油墨的原料組成為： 石墨烯 10?
[0015] 低聚物 2:0% 單體 5_
[0016] 光引發(fā)劑 10% 助劑 10%。
[0017] 可選地，所述石墨烯還包括:化學(xué)改性石墨烯及化學(xué)摻雜石墨烯；
[0018] 所述化學(xué)摻雜石墨烯的摻雜分子包括:聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚乙炔和聚對苯 撐中的一種或者多種；
[0019] 所述化學(xué)改性石墨烯的官能團(tuán)包括:羥基、酯基、吡咯基、咪唑基、噻吩基、呋喃基、 苯基、苯磺酸基、苯胺基和上述官能團(tuán)的衍生基團(tuán)中的一種或者多種。
[0020] 可選地，所述低聚物的平均分子量為10000-60000,平均粘度為200-50000CPS，官 能團(tuán)度為1-6。
[0021] 可選地，所述聚酯（甲基）丙烯酸酯由（甲基）丙烯酸、包括多元酸和長鏈多元醇共 聚而成。
[0022] 可選地，所述石墨稀的片層厚度為0· 34nm-10nm、平面尺寸為2nm-1000nm。
[0023] 可選地，所述（甲基)丙烯酸酯為含碳?xì)浠蛱佳蹰L鏈結(jié)構(gòu)的（甲基)丙烯酸酯，帶雜 環(huán)結(jié)構(gòu)的（甲基)丙烯酸酯和帶羥基結(jié)構(gòu)的（甲基)丙烯酸酯的一種或者多種。
[0024] 可選地，所述單體為丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸羥乙酯、甲基 丙烯酸羥乙酯、4-羥基丁基丙烯酸酯、1，4_環(huán)己烷二甲醇單丙烯酸酯、二乙二醇單丙烯酸 酯、1，6_己二醇單丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二甲基丙烯酸酯、環(huán)戊基 丙烯酸酯、2-丙烯酸環(huán)己基酯、2-甲基丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸異丙酯、雙環(huán)苯氧乙基丙烯酸 酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸異辛酯、 丙烯酸月桂酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸十一烷基酯、2-丙 烯酸十二烷基酯中的一種或者多種。
[0025] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施方式采用的另一個技術(shù)方案是：提供一種石墨 烯油墨的制備方法。其中，該方法包括：
[0026] 取如上所述的原料，在反應(yīng)容器中以預(yù)定的攪拌速度進(jìn)行攪拌混合并過濾，形成 石墨烯初分散體；
[0027] 在常溫下，對石墨烯分散體進(jìn)行減壓脫泡；
[0028] 對減壓脫泡后的石墨烯分散體超聲分散，形成石墨烯膠料分散體；
[0029] 納米研磨石墨烯膠料分散體，形成石墨烯油墨。
[0030] 本發(fā)明實施方式的有益效果是:本發(fā)明實施方式將石墨烯填充到聚酯丙烯酸酯體 系中，賦予固化涂層良好的導(dǎo)電性能并且基于聚酯丙烯酸酯膠料具有的柔韌性佳、粘結(jié)性 好、耐候耐黃變、折射率高等優(yōu)異特性，從而使得石墨烯油墨具有良好的使用性能。另外，通 過控制單體與低聚物的配比，使得膠料體系具有適當(dāng)?shù)恼扯?，確保石墨烯維持良好的分散 狀態(tài)。
【附圖說明】
[0031] 圖1是本發(fā)明實施例的石墨烯油墨的制備方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0032]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不 用于限定本發(fā)明。
[0033] 本發(fā)明實施例提供一種石墨烯油墨，其原料組成為：按重量百分比計算，石墨烯 0.01%-40%;低聚物5%-50% ;單體20%-80%;光引發(fā)劑0.1%-25%;助劑0-20%。其中， 所述低聚物為聚酯（甲基)丙烯酸酯;所述單體為（甲基)丙烯酸酯，形成聚酯丙烯酸酯膠料 體系。
[0034] 聚酯丙烯酸酯具有透明、柔韌性佳、粘結(jié)性好、耐候耐黃變、折射率高等的特性，可 以很好的滿足石墨烯油墨應(yīng)用的各項性能要求。另外，該單體和低聚物的配比能夠提供恰 當(dāng)?shù)捏w系粘度，以確保石墨烯能夠在膠料中保持良好的分散度。
[0035] 所述石墨烯還可以包括化學(xué)摻雜的石墨烯以及化學(xué)改性的石墨烯。其中，所述化 學(xué)摻雜石墨烯的摻雜分子包括:聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚乙炔和聚對苯撐中的一種或者 多種。
[0036] 所述化學(xué)改性石墨烯的官能團(tuán)包括:羥基、酯基、吡咯基、咪唑基、噻吩基、呋喃基、 苯基、苯磺酸基、苯胺基和上述官能團(tuán)的衍生基團(tuán)中的一種或者多種。
[0037] 通過上述的化學(xué)摻雜和化學(xué)改性基團(tuán)，可以改善石墨烯組分在聚酯丙烯酸酯膠料 中的分散穩(wěn)定性，避免石墨烯組分在使用過程中發(fā)生聚集。該石墨烯的片層厚度具體可以 為0 · 34nm-10nm、平面尺寸為 2nm-1000nm。
[0038] 所述低聚物（即聚酯（甲基）丙烯酸酯）的平均分子量為10000-60000,平均粘度為 200-50000cps，官能團(tuán)度為 1-6。
[0039] 在本實施例中，該低聚物可以由（甲基)丙烯酸單體、多元酸和長鏈多元醇共聚而 成。具體而言，低聚物中的長鏈多元醇結(jié)構(gòu)可以提高油墨涂層的柔韌性，使涂層更為耐卷曲 和折疊。而多元酸可以使低聚物具備較強(qiáng)的內(nèi)聚力及較低的粘度，提高膠料體系的粘結(jié)強(qiáng) 度。
[0040] 在本實施例中，所述單體可以由含碳?xì)浠蛱佳蹰L鏈結(jié)構(gòu)的（甲基)丙烯酸酯，帶雜 環(huán)結(jié)構(gòu)的（甲基)丙烯酸酯和帶羥基結(jié)構(gòu)的（甲基)丙烯酸酯的一種或者多種。具體而言，單 體的碳?xì)浠蛱佳蹰L鏈結(jié)構(gòu)可以賦予涂層良好的柔韌性，雜環(huán)結(jié)構(gòu)有助于提高膠料體系的粘 結(jié)力和強(qiáng)度。尤其是，雜環(huán)結(jié)構(gòu)中的苯環(huán)還可以提高涂層的折射率。另外，由于羥基之間能 夠生成氫鍵，從而能夠提高油墨對于PET薄膜的附著力。通過上述基團(tuán)的配合，可以形成具 有良好使用性能的膠料體系。
[0041] 較優(yōu)的，該單體具體可以選擇使用：丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯 酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、4-羥基丁基丙烯酸酯、1，4_環(huán)己烷二甲醇單丙烯酸酯、二乙 二醇單丙烯酸酯、1，6_己二醇單丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二甲基丙烯 酸酯、環(huán)戊基丙烯酸酯、2-丙烯酸環(huán)己基酯、2-甲基丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸異丙酯、雙環(huán)苯氧 乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯 酸異辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸十一烷 基酯、2-丙烯酸十二烷基酯中的一種或者多種。
[0042] 所述光引發(fā)劑構(gòu)成了本石墨烯油墨的引發(fā)體系。其中，光引發(fā)劑的有效官能團(tuán)可 以包括:苯偶姻類、a-羥基酮類、苯乙酮類、a-氨基酮、酰基膦氧化物或者其他合適的官能 團(tuán)。
[0043] 較佳的，該光引發(fā)劑具體可以為：1_羥基環(huán)己基苯基甲酮、羥基二苯甲酮、2-羥基-2-苯基苯乙酮、2,2'_二乙氧基苯乙酮、4,4'_二(N，N-二甲氨基)二苯甲酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2,4,6_三甲基苯甲酰-二苯基氧化膦、雙（2,4,6_三甲基苯甲?；?苯基氧 化膦、安息香甲基醚、安息香乙醚和三聚氯氰中的一種或者多種。
[0044] 石墨烯油墨的引發(fā)體系應(yīng)當(dāng)具有較低的固化能量和較高的固化速率。油墨涂覆在 基材上以后，能夠迅速的完成固化從而避免石墨烯組分的聚集。
[0045] 應(yīng)當(dāng)說明的是，在本發(fā)明實施例的石墨烯油墨中，助劑為選擇組分，具體可以根據(jù) 實際的性能需求或者使用情況由本領(lǐng)域技術(shù)人員選擇使用，賦予石墨烯油墨更優(yōu)秀或者不 同的使用性能。具體的，該助劑可以包括:偶聯(lián)劑、消泡劑、增塑劑中的一種或者多種。
[0046] 其中，偶聯(lián)劑用于增加涂層與PET薄膜之間粘結(jié)強(qiáng)度，消泡劑用于抑制、降低或消 除分散體中的氣泡，增塑劑用于進(jìn)一步的增加涂層柔軟性。較優(yōu)的，偶聯(lián)劑可以為3-甲基丙 烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、3_[ (2，3)_環(huán)氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲 氧基硅烷、氯化聚丙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、3-(2,3_環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一 種或多種。消泡劑可以為聚二甲基硅氧烷、聚丙烯酸酯、磷酸三丁酯、聚醚中的一種或者多 種。增塑劑可以為鄰苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯、烷基磺酸酯、磷酸酯、苯多酸酯、環(huán)氧化 合物中的一種或者多種。
[0047] 請參閱圖1，為本發(fā)明實施例的石墨烯油墨制備方法。該制備方法包括：
[0048] S101:按重量百分比計，取下述原料:石墨烯0.01 %-40% ;低聚物5%-50% ;單體 20%-80% ;光引發(fā)劑0.1%-25% ;助劑0-20% ;至反應(yīng)容器中。
[0049] S103:將反應(yīng)容器中的原料攪拌混合均勻并過濾，獲得石墨烯初分散體。
[0050] 在本實施例中，可以將攪拌速度控制在1000-1500r/mi n，攪拌時間控制在60-240mi n，獲得較優(yōu)的攪拌混合效果。
[0051] S105:在常溫下，對石墨烯初分散體進(jìn)行減壓脫泡。該常溫具體是指25°C。在實際 操作過程中，可以使用真空干燥箱進(jìn)行減壓脫泡操作。
[0052]在本實施中，減壓脫泡的操作，具體可以在真空度為0_0.1 MPa的環(huán)境下，脫泡時間 控制在10-60mi η，對石墨稀初分散體進(jìn)行徹底脫泡。
[0053] S107:對減壓脫泡后的石墨烯初分散體超聲分散，形成石墨烯膠料分散體。
[0054]在石墨烯初分散體脫泡徹底后，由超聲波納米分散儀對其進(jìn)行超聲分散。在超聲 極度分散足夠的時間后，便可以獲得石墨烯膠料分散體，具體可以在0-60 °C的溫度下，對減 壓脫泡后的石墨烯分散體進(jìn)行超聲分散。
[0055] 在本實施例中，超聲波功率可以控制在600-900W，超聲波頻率控制在28-132KHZ， 超聲分散時間為〇.5-12h來獲得分散程度足夠的透明石墨烯膠料分散體。
[0056] S109:納米研磨石墨烯膠料分散體，形成本發(fā)明實施方式的石墨烯油墨。
[0057] 在獲得透明的石墨烯膠料分散體后，通過納米研磨制備出本發(fā)明實施方式的的石 墨稀墨水。
[0058]在本實施例中，還可以采用上述的原料組成，應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)中其他常規(guī)操作工藝， 例如攪拌、脫泡以及分散等，制備形成該石墨烯油墨，具體的油墨制備工藝及工藝參數(shù)為本 領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。在實際應(yīng)用中，也可以根據(jù)實際的制備要求，制備環(huán)境實際情況，添 加或者減省一些操作步驟，制備形成該石墨烯油墨。對本發(fā)明實施例的步驟的常規(guī)變換、替 換、合并或者調(diào)整的技術(shù)方案均可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員在不需付出創(chuàng)造性勞動的情況下完 成。
[0059] 為進(jìn)一步闡述本發(fā)明的技術(shù)方案，以下提供本發(fā)明的石墨烯油墨制備方法的若干 實施例。
[0060] 實施例1:
[0061] 首先，取如下原料：
[0062] 5g 石墨烯；
[0063] 15g 低聚物；
[0064] 35g 4-羥基丁基丙烯酸酯；
[0065] 35g 1,6-己二醇單丙稀酸酯；
[0066] 2g 1-羥基環(huán)己基苯基甲酮(光引發(fā)劑）；
[0067] 2g 乙烯基三乙氧基硅烷(偶聯(lián)劑）
[0068] 6g 鄰苯二甲酸酯（增塑劑）；
[0069]加入到清潔、干燥的反應(yīng)容器中。
[0070]其中，所述低聚物為:平均粘度為4000cps、平均分子量為40000、官能團(tuán)度3的聚酯 丙烯酸酯。
[0071] 其次，對反應(yīng)容器中的進(jìn)行攪拌，過濾除雜，得到石墨烯初分散體。
[0072] 再次，將石墨烯初分散體用真空干燥箱在常溫(25°C)下進(jìn)行減壓脫泡。
[0073]待脫泡徹底后，將分散體用超聲波納米分散儀進(jìn)行極度分散4h，得到透明的石墨 烯膠料分散體。
[0074]最后，將石墨烯膠料分散體納米研磨制備出石墨烯墨水。
[0075] 實施例2:
[0076] 首先，取如下原料：
[0077] 〇.lg 石墨烯；
[0078] 20g 低聚物；
[0079] 15g 4-羥基丁基丙烯酸酯；
[0080] 25g 甲基丙烯酸異冰片酯；
[0081] l〇g 甲基丙烯酸異丁酯；
[0082] 25g 丙烯酸月桂酯；
[0083] 2g 2,2_二乙氧基苯乙酮(光引發(fā)劑）；
[0084] 8g 3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(偶聯(lián)劑）；
[0085]加入到清潔、干燥的反應(yīng)容器中。
[0086]其中，所述低聚物為:平均粘度為6000cps、平均分子量為30000、官能團(tuán)度2的聚酯 丙烯酸酯。
[0087] 其次，對反應(yīng)容器中的進(jìn)行攪拌，過濾除雜，得到石墨烯初分散體。
[0088] 再次，將石墨烯初分散體用真空干燥箱在常溫(25°C)下進(jìn)行減壓脫泡。
[0089]待脫泡徹底后，將分散體用超聲波納米分散儀進(jìn)行極度分散6h，得到透明的石墨 烯膠料分散體。
[0090] 最后，將石墨烯膠料分散體納米研磨制備出石墨烯墨水。
[0091] 實施例3:
[0092]首先，取如下原料：
[0093] l〇g 石墨烯；
[0094] 30g 低聚物；
[0095] 30g 甲基丙烯酸異丁酯；
[0096] 25g 三羥甲基丙烷二甲基丙烯酸酯；
[0097] lg 2-羥基-2-苯基苯乙酮(光引發(fā)劑）；
[0098] lg 2,4,6_三甲基苯甲酰-二苯基氧化膦(光引發(fā)劑）；
[0099] lg 3-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(偶聯(lián)劑）；
[0100] 2g 聚二甲基硅氧烷(消泡劑）；
[0101] 加入到清潔、干燥的反應(yīng)容器中。
[0102] 其中，所述低聚物為:平均粘度為7000CPS、平均分子量為40000、官能團(tuán)度1.5的聚 酯甲基丙烯酸酯。
[0103] 其次，對反應(yīng)容器中的進(jìn)行攪拌，過濾除雜，得到石墨烯初分散體。
[0104] 再次，將石墨烯初分散體用真空干燥箱在常溫(25°C)下進(jìn)行減壓脫泡。
[0105] 待脫泡徹底后，將分散體用超聲波納米分散儀進(jìn)行極度分散2h，得到透明的石墨 烯膠料分散體。
[0106] 最后，將石墨烯膠料分散體納米研磨制備出石墨烯墨水。
[0107] 實施例4:
[0108] 首先，取如下原料：
[0109] 20g 石墨烯；
[0110] 10g 第一低聚物；
[0111] 15g 第二低聚物；
[0112] 15g 甲基丙烯酸異冰片酯；
[0113] 15g 雙環(huán)苯氧乙基丙烯酸酯；
[0114] 20g 季戊四醇三丙烯酸酯；
[0115] 3g 雙(2,4,6_三甲基苯甲?；?苯基氧化膦(光引發(fā)劑）；
[0116] 2g 3-[(2,3)_環(huán)氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷(偶聯(lián)劑）；
[0117] 加入到清潔、干燥的反應(yīng)容器中。
[0118] 其中，所述第一低聚物為:平均粘度為8000cps、平均分子量為20000、官能團(tuán)度2的 聚醋丙稀fe醋；
[0119] 所述第二低聚物為:平均粘度為lOOOOcps、平均分子量為45000、官能團(tuán)度1.5的聚 酯丙烯酸酯。
[0120] 其次，對反應(yīng)容器中的進(jìn)行攪拌，過濾除雜，得到石墨烯初分散體。
[0121] 再次，將石墨烯初分散體用真空干燥箱在常溫(25°C)下進(jìn)行減壓脫泡。
[0122] 待脫泡徹底后，將分散體用超聲波納米分散儀進(jìn)行極度分散12h，得到透明的石墨 烯膠料分散體。
[0123] 最后，將石墨烯膠料分散體納米研磨制備出石墨烯墨水。
[0124] 實施例5:
[0125] 首先，取如下原料：
[0126] 15g 石墨烯；
[0127] 45g 低聚物；
[0128] 15g 甲基丙烯酸異冰片酯；
[0129] 5g 甲基丙烯酸異丁酯；
[0130] 15g 丙烯酸異丁酯；
[0131] 2g 2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(光引發(fā)劑）；
[0132] 3g 乙烯基三乙氧基硅烷(偶聯(lián)劑）；
[0133] 加入到清潔、干燥的反應(yīng)容器中。
[0134] 其中，所述低聚物為:平均粘度為7500cps、平均分子量為30000、官能團(tuán)度1.5的聚 酯丙烯酸酯。
[0135] 其次，對反應(yīng)容器中的進(jìn)行攪拌，過濾除雜，得到石墨烯初分散體。
[0136] 再次，將石墨烯初分散體用真空干燥箱在常溫(25°C)下進(jìn)行減壓脫泡。
[0137] 待脫泡徹底后，將分散體用超聲波納米分散儀進(jìn)行極度分散8h，得到透明的石墨 烯膠料分散體。
[0138] 最后，將石墨烯膠料分散體納米研磨制備出石墨烯墨水。
[0139] 實施例6:
[0140] 首先，取如下原料：
[0141] 0.5g 石墨烯；
[0142] 35g 低聚物；
[0143] 13g 甲基丙烯酸異丁酯；
[0144] 17g 丙烯酸月桂酯；
[0145] 15g 二乙二醇單丙烯酸酯；
[0146] l〇g 季戊四醇三丙烯酸酯；
[0147] lg 1-羥基環(huán)己基苯基甲酮(光引發(fā)劑）；
[0148] 1.5g 2，4，6-三甲基苯甲酰-二苯基氧化膦(光引發(fā)劑）；
[0149] 3g 烷基磺酸酯(分散劑）；
[0150] 4g 三甲氧基[2-(7-氧雜二環(huán)[4.1.0]庚-3-基）乙基]硅烷)丙基三甲氧基硅烷 (偶聯(lián)劑）。
[0151]加入到清潔、干燥的反應(yīng)容器中。
[0152]其中，所述低聚物為:平均粘度為7200cps、平均分子量為20000、官能團(tuán)度3的聚酯 甲基丙烯酸酯。
[0153] 其次，對反應(yīng)容器中的進(jìn)行攪拌，過濾除雜，得到石墨烯初分散體。
[0154] 再次，將石墨烯初分散體用真空干燥箱在常溫(25°C)下進(jìn)行減壓脫泡。
[0155] 待脫泡徹底后，將分散體用超聲波納米分散儀進(jìn)行極度分散lh，得到透明的石墨 烯膠料分散體。
[0156] 最后，將石墨烯膠料分散體納米研磨制備出石墨烯墨水。
[0157] 實施例7:
[0158] 首先，取如下原料：
[0159] 〇.〇lg 石墨烯；
[0160] 35g 第一低聚物；
[0161] 15g 第二低聚物；
[0162] 25g 2-甲基丙烯酸環(huán)己酯；
[0163] 7g 丙烯酸異丙酯；
[0164] 8g 雙環(huán)苯氧乙基丙烯酸酯；
[0165] 〇.75g 2-羥基-2-苯基苯乙酮(光引發(fā)劑）；
[0166] 〇.75g 2,4,6_三甲基苯甲酰-二苯基氧化膦(光引發(fā)劑）；
[0167] 3.5g 苯多酸酯(增塑劑）；
[0168] 加入到清潔、干燥的反應(yīng)容器中。
[0169] 其中，所述第一低聚物為:平均粘度為6000cps、平均分子量為30000、官能團(tuán)度2的 聚醋丙稀fe醋；
[0170]所述第二低聚物為:平均粘度為lOOOOcps、平均分子量為35000、官能團(tuán)度1的聚酯 丙烯酸酯。
[0171] 其次，對反應(yīng)容器中的進(jìn)行攪拌，過濾除雜，得到初石墨烯分散體。
[0172] 再次，將初石墨烯分散體用真空干燥箱在常溫(25°C)下進(jìn)行減壓脫泡。
[0173] 待脫泡徹底后，將分散體用超聲波納米分散儀進(jìn)行極度分散12h，得到透明的石墨 烯膠料分散體。
[0174] 最后，將石墨烯膠料分散體納米研磨制備出石墨烯墨水。
[0175] 實施例8:
[0176] 首先，取如下原料：
[0177] 8g 石墨烯；
[0178] l〇g 第一低聚物；
[0179] 30g 第二低聚物；
[0180] 25g 甲基丙烯酸異丁酯；
[0181] 8g 環(huán)戊基丙烯酸酯；
[0182] 12g 季戊四醇三丙烯酸酯；
[0183] 2g 2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(光引發(fā)劑）；
[0184] 2g 乙烯基三乙氧基硅烷(偶聯(lián)劑）；
[0185] 3g 鄰苯二甲酸酯(增塑劑）；
[0186]加入到清潔、干燥的反應(yīng)容器中。
[0187]其中，所述第一低聚物為:平均粘度為7000cps、平均分子量為35000、官能團(tuán)度1的 聚醋丙稀fe醋；
[0188]所述第二低聚物為：平均粘度為7000cps、平均分子量為40000、官能團(tuán)度3的聚酯 丙烯酸酯。
[0189] 其次，對反應(yīng)容器中的進(jìn)行攪拌，過濾除雜，得到初石墨烯分散體。
[0190] 再次，將初石墨烯分散體用真空干燥箱在常溫(25°C)下進(jìn)行減壓脫泡。
[0191]待脫泡徹底后，將分散體用超聲波納米分散儀進(jìn)行極度分散2.5h，得到透明的石 墨烯膠料分散體。
[0192] 最后，將石墨烯膠料分散體納米研磨制備出石墨烯墨水。
[0193] 為驗證本發(fā)明實施例的石墨烯油墨的使用性能，由如下實施例進(jìn)行進(jìn)一步闡述。
[0194] 實施例9:本實施例使用高速噴墨印刷機(jī)對實施例1-8制備的石墨烯油墨，進(jìn)行印 刷流暢性能測試。
[0195] 其中，測試溫度為25°C，測試濕度為70%，具體測試結(jié)果如下表所示：

[0198] 綜上所述，本發(fā)明實施例的石墨烯油墨，能夠?qū)⒕哂辛己脤?dǎo)電性能的石墨烯及化 學(xué)摻雜、化學(xué)改性石墨烯填充到聚酯丙烯酸酯膠料體系中，并且分散良好。石墨烯層賦予了 固化涂層良好的導(dǎo)電性能，化學(xué)摻雜、改性基團(tuán)能有效地改善石墨烯分散穩(wěn)定性。聚酯丙烯 酸酯膠料具有外觀透明、柔韌性佳、粘結(jié)性好、耐候耐黃變、折射率高等優(yōu)異特性，可以全面 滿足應(yīng)用各項性能要求。另一方面，通過控制單體配比，提供恰當(dāng)?shù)捏w系粘度，既能夠便于 石墨烯分散又可以防止石墨烯團(tuán)聚。進(jìn)一步的，還可以通過對引發(fā)體系的選擇來降低固化 能量、提高固化速率，當(dāng)分散好的石墨烯膠料涂覆在基材上時能迅速固化，防止石墨烯在固 化過程中發(fā)生聚集。整個制備過程可控，操作簡單，成本低廉，無溶劑揮發(fā)、環(huán)境友好，適合 大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0199] 以上所述僅為本發(fā)明的實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本 發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的 技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種石墨締油墨，其特征在于，按重量百分比計，它的原料組成為： 石墨締 0.01%-40%; 低聚物 5%-50?名； 單體 20%-80?名； 光引發(fā)劑 0. 助劑 0-20%; 所述低聚物為聚醋（甲基)丙締酸醋;所述單體為（甲基)丙締酸醋。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨締油墨，其特征在于，按重量百分比計，所述石墨締油墨 的原料組成為： 石墨婦 5% 低聚物 10% 單體 65% 光引￡剝 10% 助劑 10%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨締油墨，其特征在于，按重量百分比計，所述石墨締油墨 的原料組成為： 石墨婦 10% 低聚物 20% 單體 50% 光引發(fā)劑 10?名 助劑 10?名。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的石墨締油墨，其特征在于，所述石墨締還包括:化學(xué)改 性石墨締及化學(xué)滲雜石墨締； 所述化學(xué)滲雜石墨締的滲雜分子包括:聚苯胺、聚嚷吩、聚化咯、聚乙烘和聚對苯撐中 的一種或者多種； 所述化學(xué)改性石墨締的官能團(tuán)包括:徑基、醋基、化咯基、咪挫基、嚷吩基、巧喃基、苯 基、苯橫酸基、苯胺基和上述官能團(tuán)的衍生基團(tuán)中的一種或者多種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的石墨締油墨，其特征在于，所述低聚物的平均分子量為 10000-60000,平均粘度為200-50000CPS，官能團(tuán)度為1-6。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的石墨締油墨，其特征在于，所述聚醋（甲基)丙締酸醋由 (甲基)丙締酸、多元酸和長鏈多元醇共聚而成。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的石墨締油墨，其特征在于，所述石墨締的片層厚度為0. ；34nm-10nm、平面尺寸為 2nm-1000nm。8. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的石墨締油墨，其特征在于，所述（甲基)丙締酸醋為含碳 氨或碳氧長鏈結(jié)構(gòu)的（甲基)丙締酸醋，帶雜環(huán)結(jié)構(gòu)的（甲基)丙締酸醋和帶徑基結(jié)構(gòu)的（甲 基)丙締酸醋的一種或者多種。9. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的石墨締油墨，其特征在于，所述單體為丙締酸異冰片 醋、甲基丙締酸異冰片醋、丙締酸徑乙醋、甲基丙締酸徑乙醋、4-徑基下基丙締酸醋、1,4-環(huán) 己燒二甲醇單丙締酸醋、二乙二醇單丙締酸醋、1,6-己二醇單丙締酸醋、季戊四醇Ξ丙締酸 醋、Ξ徑甲基丙烷二甲基丙締酸醋、環(huán)戊基丙締酸醋、2-丙締酸環(huán)己基醋、2-甲基丙締酸環(huán) 己醋、丙締酸異丙醋、雙環(huán)苯氧乙基丙締酸醋、甲基丙締酸異下醋、丙締酸正戊醋、丙締酸異 下醋、丙締酸異辛醋、甲基丙締酸異辛醋、丙締酸月桂醋、丙締酸正辛醋、丙締酸癸醋、甲基 丙締酸癸醋、甲基丙締酸十一烷基醋、2-丙締酸十二烷基醋中的一種或者多種。10. -種石墨締油墨的制備方法，其特征在于，包括： 取權(quán)利要求1-9任一所述的原料，在反應(yīng)容器中W預(yù)定的攬拌速度進(jìn)行攬拌混合并過 濾，形成石墨締初分散體； 在常溫下，對石墨締初分散體進(jìn)行減壓脫泡； 對減壓脫泡后的石墨締初分散體超聲分散，形成石墨締膠料分散體； 納米研磨石墨締膠料分散體，形成石墨締油墨。
【文檔編號】C09D11/101GK105936771SQ201610546376
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年7月12日
【發(fā)明人】李偉波, 馬晉, 胡軍
【申請人】深圳華云科技實業(yè)有限公司