一种轻质高导电水性导电浆料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种轻质高导电水性导电浆料，包括以下质量百分比的成分组成：粘结剂：30

【技术实现步骤摘要】
一种轻质高导电水性导电浆料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及导电浆料领域，特别是涉及一种基于石墨烯、碳纳米管、纳米导电碳粉为填料的水性环保导电浆料可应用于印刷电路，电磁屏蔽等领域的轻质高导电水性导电浆料及其制备方法。

技术介绍

[0002]导电浆料是导电填料、粘接剂、溶剂及助剂通过一定的技术手段而得到的一种分散均匀的具有导电性的浆料，常用的导电填料有金粉、银粉、银铜粉、铜粉、镍粉、石墨、导电炭黑、碳纳米管、石墨烯、炭纤维等。传统的导电浆料大多是溶剂型，通常是通过有机溶剂溶解树脂，在树脂溶液中添加导电粉体，助剂形成导电浆料，有机溶剂多有刺激性气味及一定的毒性，在使用过程中会对操作人员的健康有一定的危害，随着人们环保意识的提升环境友好型的水性导电浆料受到人们的重视。目前公开专利水性导电浆料多是碳材料为导电填料，由于碳基粉体吸油值较高，同时受到材料本身导电性的影响，最终得到的浆料导电性都不是很好。而以金属粉体为填料的水性浆料中金属粉体极易沉降，从而影响了浆料的存储及使用。

技术实现思路

[0003]本专利技术主要解决的技术问题是提供一种轻质高导电水性导电浆料及其制备方法，能够通过偶联剂改性石墨烯、碳纳米管、纳米导电碳粉，增加石墨烯、碳纳米管、纳米导电碳粉在水性乳液中的分散性，提高填充量；石墨烯、碳纳米管、纳米导电碳粉复配做填料，二维片层结构，一维线性结构，零维球形结构相互配合，增加接触，形成导电通路提高导电性。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种轻质高导电水性导电浆料，包括以下质量百分比的成分组成：粘结剂：30
‑
60%，分散剂：0.05
‑
3%，消泡剂：0.1
‑
2%，导电填料：10
‑
50%，稀释剂：0.1
‑
30%。
[0005]在本专利技术一个较佳实施例中，粘结剂为水性聚酯树脂乳液、水性苯丙乳液中的一种或两种，水性乳液的固含量为20
‑
60%。
[0006]在本专利技术一个较佳实施例中，分散剂为聚丙烯酸盐、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、海藻酸钠和聚羧酸盐中的一种或多种混合。
[0007]在本专利技术一个较佳实施例中，消泡剂为聚硅氧烷、聚醚消泡剂、有机氟硅化合物中的一种或多种混合。
[0008]在本专利技术一个较佳实施例中，导电填料为经过偶联剂改性的石墨烯、碳纳米管、纳米导电碳粉复合粉体。
[0009]在本专利技术一个较佳实施例中，稀释剂为蒸馏水或乙醇。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种轻质高导电水性导电浆料的制备方法，先将粘结剂、导电填料、消泡剂、分散剂和稀释剂混合研磨，得到浆料；然后将浆料取出，真空脱泡得到水性导电浆料。
[0011]在本专利技术一个较佳实施例中，所述粘结剂、导电填料、消泡剂、分散剂和稀释剂在砂磨机内混合研磨，研磨转速为200
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600rpm，研磨时间为1
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6h。
[0012]在本专利技术一个较佳实施例中，导电填料为经过偶联剂改性的石墨烯、碳纳米管、纳米导电碳粉复合粉体，制备方法包括以下步骤：(1) 将石墨烯、碳纳米管、纳米导电碳粉按一定比例加入容器中，然后添加一定比例蒸馏水和偶联剂,球磨一定时间；(2) 球磨完成后，抽滤，加入乙醇清洗，经过多次抽滤、醇洗，烘干得到导电填料。
[0013]在本专利技术一个较佳实施例中，步骤（1）中的球磨在球磨罐中进行，球磨的转速为400
‑
600RPM，球磨时间为50
‑
70min。
[0014]本专利技术的有益效果是：本专利技术采用石墨烯、碳纳米管、纳米导电碳粉为导电填料，通过偶联剂改性使其易于分散在水性系统中，提高填料的填充量同时抑制粉体的沉降和团聚，提高浆料的导电性及存储稳定性。采用的粘结剂是水溶性的，对污染环境没有污染、不会危害工人健康；此外本专利技术的导电浆料经80℃~120℃固化后具有优良的导电性能、柔韧性与耐湿热性能。
具体实施方式
[0015]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0016]因此，以下对本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“前”、“后”等指示的方位或位置关系是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0018]在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0019]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特
征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0020]本专利技术实施例包括：一种轻质高导电水性导电浆料，包括以下质量百分比的成分组成：粘结剂：30
‑
60%，分散剂：0.05
‑
3%，消泡剂：0.1
‑
2%，导电填料：10
‑
50%，稀释剂：0.1
‑
30%。
[0021]其中，粘结剂为水性聚酯树脂乳液、水性苯丙乳液中的一种或两种，水性乳液的固含量为20
‑
60%。
[0022]分散剂为聚丙烯酸盐、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、海藻酸钠和聚羧酸盐中的一种或多种混合。
[0023]消泡剂为聚硅氧烷、聚醚消泡剂、有机氟硅化合物中的一种或多种混合。
[0024]导电填料为经过偶联剂改性的石墨烯、碳纳米管、纳米导电碳粉复合粉体。
[0025]稀释剂为蒸馏水或乙醇。
[0026]本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻质高导电水性导电浆料，其特征在于，包括以下质量百分比的成分组成：粘结剂：30
‑
60%，分散剂：0.05
‑
3%，消泡剂：0.1
‑
2%，导电填料：10
‑
50%，稀释剂：0.1
‑
30%。2.根据权利要求1所述的轻质高导电水性导电浆料，其特征在于，粘结剂为水性聚酯树脂乳液、水性苯丙乳液中的一种或两种，水性乳液的固含量为20
‑
60%。3.根据权利要求1所述的轻质高导电水性导电浆料，其特征在于，分散剂为聚丙烯酸盐、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、海藻酸钠和聚羧酸盐中的一种或多种混合。4.根据权利要求1所述的轻质高导电水性导电浆料，其特征在于，消泡剂为聚硅氧烷、聚醚消泡剂、有机氟硅化合物中的一种或多种混合。5.根据权利要求1所述的轻质高导电水性导电浆料，其特征在于，导电填料为经过偶联剂改性的石墨烯、碳纳米管、纳米导电碳粉复合粉体。6.根据权利要求1所述的轻质高导电水性导电浆料，其特征在于，稀释剂为蒸馏水或乙醇。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋启超，韩志东，门振龙，
申请(专利权)人：哈工大机器人集团无锡科创基地研究院，
类型：发明
国别省市：