导电膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种导电膜及其制备方法，包括：将氧化石墨搅拌溶于水中，得到氧化石墨水溶液；将氧化石墨水溶液和氧化锆珠加入到球磨罐中；将经球磨后的氧化石墨水溶液再加入到均质机中，得到氧化石墨烯水溶液；将稀释后的氧化石墨烯水溶液和碳纳米管混合，得到氧化石墨烯/碳纳米管水性分散液；对氧化石墨烯/碳纳米管水性分散液干燥，得到氧化石墨烯/碳纳米管复合粉末；将氧化石墨烯/碳纳米管复合粉末、聚乙烯和聚乙烯蜡分散剂一起加入到容器中混合加热熔融，得到聚乙烯熔体；将聚乙烯熔体涂布在单硅离型纸上，得到导电膜。石墨烯和碳纳米管在高乙烯熔体中搭接形成稳定的导电网络，增强了导电膜的导电性，加热时方阻稳定性较高，力学性能也较强。力学性能也较强。力学性能也较强。

【技术实现步骤摘要】
导电膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于导电膜
，具体涉及一种导电膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
[0003]目前，中国碳纳米管产业化的应用方向越来越多，其中，以碳纳米管在加热领域的应用市场最为火热。碳纳米管在加热领域的应用方向主要是作为导电膜的导电剂，然后再将生产的碳纳米管导电膜制备成电热膜，最后将电热膜应用于各类可加热的产品，如可穿戴加热理疗产品、采暖产品等。
[0004]现有技术的碳纳米管导电膜的生产工艺主要是：先将碳纳米管粉末、树脂、助剂、溶剂水等原料混合搅拌制得碳纳米管水性浆料；然后将碳纳米管水性浆料涂布在PET离型膜上烘干后剥离得到碳纳米管导电膜。由于碳纳米管相互之间有很强的范德华力，故而，碳纳米管粉末在水中极难分散均匀，在浆料体系中易团聚，导致制备的碳纳米管导电膜方阻均匀性较差。另外，采用水性浆料涂布方式制备出的导电膜方阻在加热时阻值会发生变化，不稳定且力学性能较差，会导致后期生产的电热膜的水洗性能也相对较差，不能满足可穿戴加热理疗产品的电热膜在水洗方面的要求。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，本专利技术的第一方面提出了一种导电膜的制备方法，包括：
[0006]步骤1、将氧化石墨搅拌溶于水中，得到质量百分浓度为2.5
‑
5wt％氧化石墨水溶液；
[0007]步骤2、将所述氧化石墨水溶液加入到行星式球磨机的球磨罐中，同时加入氧化锆珠进行球磨，所述氧化锆珠与氧化石墨水溶液的质量比为1：(0.1
‑
0.5)；
[0008]步骤3、将经球磨后的所述氧化石墨水溶液再加入到均质机中进行高压均质处理，得到氧化石墨烯水溶液，再加水稀释至质量百分浓度为0.5
‑
1wt％；
[0009]步骤4、将稀释后的所述氧化石墨烯水溶液和碳纳米管混合，进行高速剪切和高压均质处理，得到氧化石墨烯/碳纳米管水性分散液；
[0010]步骤5、对所述氧化石墨烯/碳纳米管水性分散液进行喷雾干燥，得到氧化石墨烯/碳纳米管复合粉末；
[0011]步骤6、将所述氧化石墨烯/碳纳米管复合粉末、聚乙烯和聚乙烯蜡分散剂一起加入到容器中混合加热熔融，剪切搅拌，得到聚乙烯熔体；
[0012]步骤7、采用真空脱泡机对所述聚乙烯熔体进行搅拌脱泡处理；
[0013]步骤8、待所述聚乙烯熔体无气泡后，将所述聚乙烯熔体以挤出涂布的方式涂布在单硅离型纸上，冷却后剥离得到导电膜。
[0014]将氧化石墨烯水溶液配置为质量百分浓度为2.5
‑
5wt％，能够提高步骤2球磨和步骤3与步骤4中均质的效率。在步骤6中，混合后进行加热使聚乙烯熔并能够使不导电的氧化
石墨烯逐渐热还原成导电性良好的石墨烯，最终制备出导电膜。
[0015]由于氧化石墨烯含有较多的极性基团，可以很轻易地在水中分散，不需要复杂的助剂和工艺，在高剪切力和高压均质的作用下，碳纳米管结构被打开，氧化石墨烯将碳纳米管包裹，进而可稳定均匀分散在水中，提高了制备出的导电膜的均匀性和稳定性。
[0016]由于氧化石墨烯之间的范德华力很小，因此，氧化石墨烯可以均匀地在聚乙烯熔体中分散，氧化石墨烯包裹碳纳米管则破坏了碳纳米管之间的范德华力，可防止碳纳米管在熔体中团聚，提高了其在熔体中的分散性，氧化石墨烯、碳纳米管和聚乙烯相互配合，在剪切力的作用下，石墨烯和碳纳米管共同在高乙烯熔体中搭接形成稳定的导电网络，增强了导电膜的导电性，导电膜加热时方阻稳定性较高，且力学性能也较强。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，在所述步骤2中，所述氧化锆珠与所述氧化石墨水溶液的质量比为1：(0.1
‑
0.5)。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，在所述步骤2中，所述氧化锆珠的粒径为5
‑
10mm。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，在所述步骤2中，所述行星式球磨机的转速为1000
‑
2000r/min，球磨的时间为4
‑
6h。
[0020]在本专利技术的一些实施例中，在所述步骤3中，所述氧化石墨烯的粒径为0.2
‑
1μm，层数不大于10层。
[0021]在本专利技术的一些实施例中，在所述步骤3中，所述均质机的压强为50
‑
150MPa，所述高压均质处理的次数为1
‑
6次。
[0022]在本专利技术的一些实施例中，在所述步骤4中，所述高速剪切的速度为4000
‑
6000r/min，所述高压均质的压强为50
‑
200MPa，所述高速剪切和高压均质处理次数为1
‑
10次。
[0023]在本专利技术的一些实施例中，在所述步骤4中，所述碳纳米管的比表面积为150
‑
250m2/g。
[0024]在本专利技术的一些实施例中，在所述步骤4中，所述碳纳米管和所述氧化石墨烯的质量比为1:(0.2
‑
0.8)。
[0025]在本专利技术的一些实施例中，在所述步骤6中，所述剪切搅拌的速度为2500
‑
4000r/min，剪切搅拌时间为4
‑
6h。
[0026]在本专利技术的一些实施例中，在所述步骤6中，加热温度为150
‑
200℃。
[0027]在本专利技术的一些实施例中，在所述步骤6中，所述氧化石墨烯/碳纳米管复合粉末、所述聚乙烯和所述聚乙烯蜡分散剂的质量比为1：(10
‑
20)：(0.1
‑
0.5)。
[0028]在本专利技术的一些实施例中，在所述步骤7中，真空脱泡的真空度为0.05
±
0.01MPa，搅拌速度为30
‑
40r/min。
[0029]在本专利技术的一些实施例中，所述导电膜的厚度为25
‑
100μm。
[0030]在本专利技术的一些实施例中，在所述步骤1中，所述水为蒸馏水。
[0031]本专利技术的第二方面提出了一种导电膜，通过上述任一技术方案中的导电膜的制备方法获得。
[0032]本专利技术实施例的导电膜与上述任一技术方案中的导电膜的制备方法所制备出的导电膜所具有的有益效果相同，在此不再赘述。
附图说明
[0033]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0034]图1为本专利技术实施例的导电膜的制备方法的流程图。
具体实施方式
[0035]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导电膜的制备方法，其特征在于，包括：步骤1、将氧化石墨搅拌溶于水中，得到质量百分浓度为2.5
‑
5wt％氧化石墨水溶液；步骤2、将所述氧化石墨水溶液加入到行星式球磨机的球磨罐中，同时加入氧化锆珠进行球磨，所述氧化锆珠与氧化石墨水溶液的质量比为1：(0.1
‑
0.5)；步骤3、将经球磨后的所述氧化石墨水溶液再加入到均质机中进行高压均质处理，得到氧化石墨烯水溶液，再加水稀释至质量百分浓度为0.5
‑
1wt％；步骤4、将稀释后的所述氧化石墨烯水溶液和碳纳米管混合，进行高速剪切和高压均质处理，得到氧化石墨烯/碳纳米管水性分散液；步骤5、对所述氧化石墨烯/碳纳米管水性分散液进行喷雾干燥，得到氧化石墨烯/碳纳米管复合粉末；步骤6、将所述氧化石墨烯/碳纳米管复合粉末、聚乙烯和聚乙烯蜡分散剂一起加入到容器中混合加热熔融，剪切搅拌，得到聚乙烯熔体；步骤7、采用真空脱泡机对所述聚乙烯熔体进行搅拌脱泡处理；步骤8、待所述聚乙烯熔体无气泡后，将所述聚乙烯熔体以挤出涂布的方式涂布在单硅离型纸上，冷却后剥离得到导电膜。2.根据权利要求1所述的导电膜的制备方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述氧化锆珠与所述氧化石墨水溶液的质量比为1：(0.1
‑
0.5)。3.根据权利要求1所述的导电膜的制备方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述氧化锆珠的粒径为5
‑
10mm。4.根据权利要求1所述的导电膜的制备方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述行星式球磨机的转速为1000
‑
2000r/min，球磨的时间为4
‑
6h。5.根据权利要求1所述的导电膜的制备方法，其特征在于，在所述步骤3中，所述氧化石墨烯的粒径为0.2
‑
1μm，层数不大于10层。6.根据权利要求1所述的导电膜的制备方法，其特征在于，在所述步骤3中，所述均质机的压强为50
‑
150M...

【专利技术属性】
技术研发人员：李磊，潘卓成，潘智军，周明，
申请(专利权)人：安徽宇航派蒙健康科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：