一種水性導電墨的制備方法
【專利摘要】一種水性導電墨的制備方法，其特征是按步驟如下：（1）先將碳納米管石墨化處理；然后將碳納米管微波處理；（2）處理后的碳納米管加入到去離子水中球磨分散24小時后，再高速剪切分散10小時；（3）初步分散的碳納米管分散液中加入適量的分散劑超聲分散12小時；（4）加入適量水性粘結(jié)劑攪拌2h，再超聲分散12小時；其組分按重量份數(shù)為：導電功能體5~50份；粘結(jié)劑5-50份；分散劑0.5~10份；去離子水100份。發(fā)明水性導電墨可用于印刷電子領(lǐng)域，在基體上印刷或打印導電薄膜或電子電路，用于打印RFID天線、護照、身份識別卡、商品電子標簽；用于鋰離子電池導電劑，打印晶體管等。在透明基體PET薄膜上印刷上碳納米管導電薄膜可制成透明導電薄膜替代ITO玻璃。
【專利說明】一種水性導電墨的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種納米導電流體碳納米管導電墨水的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]碳納米管是由碳構(gòu)成的一維晶態(tài)結(jié)構(gòu)納米材料，具有極高的強度和優(yōu)異的導電導熱性能，在基體材料中添加少量碳納米管，經(jīng)充分分散后就能構(gòu)成三維到電網(wǎng)絡(luò)，從而極大提高基體材料的導電和導熱性能。但傳統(tǒng)工藝合成的碳納米管非常彎曲，相互纏繞嚴重，分散困難。一般需要通過強酸處理，表面接枝官能團來提高可分散性。晶須狀碳納米管的合成成功，徹底改變了碳納米管相互纏繞，難于分散的難題。晶須狀碳納米管為直線型一維材料，相互之間不纏繞，易于分散。由于不需要強酸處理，因此不會改變碳納米管的表面結(jié)構(gòu)，碳納米管導電性能得以充分發(fā)揮，為導電墨水的制造提供了了良好基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提出一種水性導電墨的制備方法，以晶須狀碳納米管為導電功能體，碳納米管經(jīng)熱處理后分散在去離子水中制成懸浮液，成為導電墨水。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0005]( I)先將碳納米管石墨化處理；然后將碳納米管微波處理。
[0006](2)處理后的碳納米管加入到去離子水中球磨分散24小時后，再高速剪切分散10小時。
[0007](3)初步分散的碳納米管分散液中加入適量的分散劑超聲分散12小時。
[0008](4)加入適量水性粘結(jié)劑攪拌2h，再超聲分散12小時。
[0009]其組分按重量份數(shù)為:導電功能體5?50份；粘結(jié)劑5-50份；分散劑0.5-10份；去離子水100份。
[0010]所述的導電功能體是碳納米管、碳納米管與石墨烯復合體或碳納米管與導電炭黑的復合體。
[0011]所述的粘結(jié)劑為羧甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、聚苯乙烯磺酸鈉或聚乙烯吡咯烷酮中的一種或兩種以上。
[0012]所述的分散劑為十_二燒基苯橫酸納、十_二燒基硫酸納中的一種或兩種。
[0013]發(fā)明水性導電墨可用于印刷電子領(lǐng)域，根據(jù)產(chǎn)品對電導率的要求可調(diào)節(jié)導電墨的電導率，通過印刷方式或使用噴墨打印機，在基體上印刷或打印導電薄膜或電子電路，可用于打印RFID (電子標簽)天線，用于護照，身份識別卡，商品電子標簽。也可用于鋰離子電池導電劑，打印晶體管等。在透明基體PET薄膜上印刷上碳納米管導電薄膜可制成透明導電薄膜用于替代ITO玻璃。
【具體實施方式】
[0014]實施例1。[0015](I)稱取5g碳納米管放入真空石墨化爐中，升溫到3000°C后保溫一小時，然后自然冷卻。
[0016]將石墨化的碳納米管放入微波爐中，微波照射10分鐘，然后取出。
[0017](2)將熱處理后的碳納米管放入IOOml的去離子水中在球磨機中球磨分散24h，取出后再用高速剪切機分散處理IOh。
[0018](3)碳納米管分散液中加入Ig十二烷基苯磺酸納，超聲處理12h。
[0019](4)上述分散液再加入5g羧甲基纖維素，邊攪拌變均勻加入，然后再超聲分散12h。
[0020]實施例2。
[0021](I)稱取5g碳納米管放入真空石墨化爐中，升溫到2800°C后保溫一小時，然后自然冷卻。
[0022]將石墨化的碳納米管放入微波爐中，微波照射20分鐘，然后取出。
[0023](2)將熱處理后的碳納米管放入IOOml的去離子水中在球磨機中球磨分散24h，取出后再用高速剪切機分散處理IOh。
[0024](3)碳納米管分散液中加入2g十二烷基硫酸納，超聲處理12h。
[0025](4)上述分散液再加入5g羥丙基甲基纖維素，邊攪拌變均勻加入，然后再超聲分散 12h。
.[0026]實施例3。
[0027](I)稱取5g碳納米管放入真空石墨化爐中，升溫到2800°C后保溫一小時，然后自然冷卻。
[0028]將石墨化的碳納米管放入微波爐中，微波照射5分鐘，然后取出。
[0029](2)將熱處理后的碳納米管放入IOOml的去離子水中在球磨機中球磨分散24h，取出后再用高速剪切機分散處理IOh。
[0030](3)碳納米管分散液中加入3g十二烷基硫酸納，超聲處理12h。
[0031](4)上述分散液再加入5g聚乙烯吡咯烷酮，邊攪拌變均勻加入，然后再超聲分散12h。
【權(quán)利要求】
1.一種水性導電墨的制備方法，其特征是按步驟如下: (1)先將碳納米管石墨化處理；然后將碳納米管微波處理； (2)處理后的碳納米管加入到去離子水中球磨分散24小時后，再高速剪切分散10小時； (3)初步分散的碳納米管分散液中加入適量的分散劑超聲分散12小時； (4)加入適量水性粘結(jié)劑攪拌2h，再超聲分散12小時； 其組分按重量份數(shù)為:導電功能體5?50份；粘結(jié)劑5-50份；分散劑0.5-10份；去離子水100份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是所述的導電功能體是碳納米管、碳納米管與石墨烯復合體或碳納米管與導電炭黑的復合體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是所述的粘結(jié)劑為羧甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、聚苯乙烯磺酸鈉或聚乙烯吡咯烷酮中的一種或兩種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是所述的分散劑為十二烷基苯磺酸納、十二燒基硫酸納中的一種或兩種。
【文檔編號】C09D11/02GK103436074SQ201310334861
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月5日
【發(fā)明者】孫曉剛, 楊湘杰, 李穎毅, 吳毅強, 姚軍, 曹宏輝 申請人:南昌大學