阅读说明：本技术 一种石墨烯复合染线浆料 (Graphene composite dyeing line slurry ) 是由 徐莉 刘承志 李广盟 罗方媛 黄术新 于 2020-08-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了石墨烯材料技术领域的一种石墨烯复合染线浆料,由下列质量份数的各组分组成：锌-铜石墨烯：0.01-40份；分散剂：2-4份；有机溶剂：3-10份；碳纳米管溶液：30-60份；活性剂：0.1-2份；酸性溶液：0.05-1份；树脂：50-70份；稀释剂：45-55份；氧化剂：2-5份；所述锌-铜石墨烯由以下质量份数的各组分组成：碳化硅单晶体20-50份、纯铜粉末60-100份、金属锌50-55份、偶联剂6-10份以及酸性剂0.5-4份；本发明中制得的浆料颗粒尺寸小,分散液稳定性较高,制成的混合聚合物的稳定性同样较高,易分散,结构稳定,通过该制成浆料制得的产品的导电性能较佳,提高了浆料的应用范围。(The invention discloses graphene composite dyeing line slurry in the technical field of graphene materials, which consists of the following components in parts by weight: zinc-copper graphene: 0.01-40 parts; dispersing agent: 2-4 parts; organic solvent: 3-10 parts; carbon nanotube solution: 30-60 parts; active agent(s): 0.1-2 parts; acid solution: 0.05-1 part; resin: 50-70 parts; diluent agent: 45-55 parts of a modifier; oxidizing agent: 2-5 parts; the zinc-copper graphene is prepared from the following components in parts by mass: 20-50 parts of silicon carbide single crystal, 60-100 parts of pure copper powder, 50-55 parts of metal zinc, 6-10 parts of coupling agent and 0.5-4 parts of acid agent; the size of the prepared slurry particles is small, the stability of the dispersion liquid is high, the prepared mixed polymer is high in stability, easy to disperse and stable in structure, the product prepared from the prepared slurry has good conductivity, and the application range of the slurry is enlarged.)

一种石墨烯复合染线浆料

技术领域

本发明公开了一种石墨烯复合染线浆料，具体为石墨烯材料技术领域。

背景技术

石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法，薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD)。

发热布内部的发热线由单一的石墨烯构成的石墨烯发热线，现有的石墨烯发热线的染线浆料,浆料颗粒尺寸大、分散液稳定性低、聚合物的稳定性也较低，从而导致通过浆料制成的其他成品的导电性能较差，为此，我们提出了一种石墨烯复合染线浆料投入使用，以解决上述问题。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的在于提供一种石墨烯复合染线浆料，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种石墨烯复合染线浆料，由下列质量份数的各组分组成：

锌-铜石墨烯：0.01-40份；

分散剂：2-4份；

有机溶剂：3-10份；

碳纳米管溶液：30-60份；

活性剂：0.1-2份；

酸性溶液：0.05-1份；

树脂：50-70份；

稀释剂：45-55份；

氧化剂：2-5份；

进一步地，所述锌-铜石墨烯由以下质量份数的各组分组成：碳化硅单晶体20-50份、纯铜粉末60-100份、金属锌50-55份、偶联剂6-10份以及酸性剂0.5-4份。

进一步地，所述分散剂由以下质量份数的各组分组成：十二烷基苯磺酸钠2-5份、赖氨酸2-3份、聚乙烯吡咯烷酮2-3份、聚丙烯酸2-5份和聚氧化乙烯2-4份。

进一步地，所述碳纳米管溶液的固含量为0.5％-17％。

进一步地，所述有机溶剂为去离子水，且所述有机溶剂与碳纳米管溶液的质量比为0.01∶3.5-6。

进一步地，所述酸性溶液为稀硫酸，且所述酸性溶液的浓度为5％-8％，所述酸性溶液与有机溶剂的质量比为1∶0.5-5。

进一步地，所述活性剂为聚乙烯吡咯烷酮，且所述活性剂的浓度为0.2～15g/L。

进一步地，所述氧化剂为KMnO4、K2Cr2O7和K2FeO4中的一种或几种组合。

进一步地，所述稀释剂为无水乙醇、甲苯、乙酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种组合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中制得的浆料颗粒尺寸小，分散液稳定性较高，制成的混合聚合物的稳定性同样较高，易分散，结构稳定，通过该制成浆料制得的产品的导电性能较佳，提高了浆料的应用范围。

具体实施方式

下面本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：本发明提供一种石墨烯复合染线浆料，由下列质量份数的各组分组成：

锌-铜石墨烯：0.01份；

分散剂：2份；

有机溶剂：3份；

碳纳米管溶液：30份；

活性剂：0.1-2份；

酸性溶液：0.05份；

树脂：50份；

稀释剂：45份；

氧化剂：2份；

石墨烯复合染线浆料的制备方法：将上述除分散剂、稀释剂和有机溶剂以外的原料按照相应的比例混合置于研磨设备中，并经二次循环研磨得到原料A；随后将原料A与分散剂和60％-80％重量份的稀释剂加入分散设备中，分散得到混合液B；将混合液B过滤后，向其中加入200-450ml的有机溶剂，并用超声波打散30-40min，最后在1200-1600r/min的转速条件下，离心30min，得到石墨烯复合染线浆料。

本实施例中，锌-铜石墨烯由以下质量份数的各组分组成：碳化硅单晶体20-50份、纯铜粉末60-100份、金属锌50-55份、偶联剂6-10份以及酸性剂0.5-4份。

锌-铜石墨烯的制备方法：采用热镀锌的方法将金属锌沉积在化硅单晶体表面，将碳化硅单晶体、纯铜粉末依次经过球磨机研磨，过筛后混合反复研磨，得到锌-铜石墨烯混合粉末；

本实施例中，分散剂由以下质量份数的各组分组成：十二烷基苯磺酸钠2-5份、赖氨酸2-3份、聚乙烯吡咯烷酮2-3份、聚丙烯酸2-5份和聚氧化乙烯2-4份。

分散剂的制备方法：将十二烷基苯磺酸钠2-5份和赖氨酸2-3份加入至反应容器中，反应时间为1.5h，反应温度为150摄氏度，反应结束后蒸馏得到反应溶剂；再将聚乙烯吡咯烷酮2-3份、聚丙烯酸2-5份和聚氧化乙烯2-4份加入反应容器中，并持续搅拌，反应3h，得到反应物；最后将上述反应物混合加入容器中，并在150摄氏度的条件下反应2.5h，在超声分散后取出制得物，并经过过滤烘干后得到分散剂；

本实施例中，碳纳米管溶液的固含量为0.5％-17％。

本实施例中，有机溶剂为去离子水，且有机溶剂与碳纳米管溶液的质量比为0.01∶3.5-6。

本实施例中，酸性溶液为稀硫酸，且酸性溶液的浓度为5％-8％，酸性溶液与有机溶剂的质量比为1∶0.5-5。

本实施例中，活性剂为聚乙烯吡咯烷酮，且活性剂的浓度为0.2～15g/L。

本实施例中，氧化剂为KMnO4、K2Cr2O7和K2FeO4中的一种或几种组合。

本实施例中，稀释剂为无水乙醇、甲苯、乙酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种组合。

实施例二：本发明提供一种石墨烯复合染线浆料，由下列质量份数的各组分组成：

锌-铜石墨烯：40份；

分散剂：4份；

有机溶剂：10份；

碳纳米管溶液：60份；

活性剂：2份；

酸性溶液：1份；

树脂：570份；

稀释剂：55份；

氧化剂：5份；

石墨烯复合染线浆料的制备方法：将上述除分散剂、稀释剂和有机溶剂以外的原料按照相应的比例混合置于研磨设备中，并经二次循环研磨得到原料A；随后将原料A与分散剂和60％-80％重量份的稀释剂加入分散设备中，分散得到混合液B；将混合液B过滤后，向其中加入200-450ml的有机溶剂，并用超声波打散30-40min，最后在1200-1600r/min的转速条件下，离心30min，得到石墨烯复合染线浆料。

本实施例中，锌-铜石墨烯由以下质量份数的各组分组成：碳化硅单晶体20-50份、纯铜粉末60-100份、金属锌50-55份、偶联剂6-10份以及酸性剂0.5-4份。

锌-铜石墨烯的制备方法：采用热镀锌的方法将金属锌沉积在化硅单晶体表面，将碳化硅单晶体、纯铜粉末依次经过球磨机研磨，过筛后混合反复研磨，得到锌-铜石墨烯混合粉末；

本实施例中，分散剂由以下质量份数的各组分组成：十二烷基苯磺酸钠2-5份、赖氨酸2-3份、聚乙烯吡咯烷酮2-3份、聚丙烯酸2-5份和聚氧化乙烯2-4份。

分散剂的制备方法：将十二烷基苯磺酸钠2-5份和赖氨酸2-3份加入至反应容器中，反应时间为1.5h，反应温度为150摄氏度，反应结束后蒸馏得到反应溶剂；再将聚乙烯吡咯烷酮2-3份、聚丙烯酸2-5份和聚氧化乙烯2-4份加入反应容器中，并持续搅拌，反应3h，得到反应物；最后将上述反应物混合加入容器中，并在150摄氏度的条件下反应2.5h，在超声分散后取出制得物，并经过过滤烘干后得到分散剂；

本实施例中，碳纳米管溶液的固含量为0.5％-17％。

本实施例中，有机溶剂为去离子水，且有机溶剂与碳纳米管溶液的质量比为0.01∶3.5-6。

本实施例中，酸性溶液为稀硫酸，且酸性溶液的浓度为5％-8％，酸性溶液与有机溶剂的质量比为1∶0.5-5。

本实施例中，活性剂为聚乙烯吡咯烷酮，且活性剂的浓度为0.2～15g/L。

本实施例中，氧化剂为KMnO4、K2Cr2O7和K2FeO4中的一种或几种组合。

本实施例中，稀释剂为无水乙醇、甲苯、乙酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种组合。

实施例三：本发明提供一种石墨烯复合染线浆料，由下列质量份数的各组分组成：

锌-铜石墨烯：25份；

分散剂：3份；

有机溶剂：6份；

碳纳米管溶液：45份；

活性剂：1.3份；

酸性溶液：0.4份；

树脂：60份；

稀释剂：50份；

氧化剂：3.5份；

石墨烯复合染线浆料的制备方法：将上述除分散剂、稀释剂和有机溶剂以外的原料按照相应的比例混合置于研磨设备中，并经二次循环研磨得到原料A；随后将原料A与分散剂和60％-80％重量份的稀释剂加入分散设备中，分散得到混合液B；将混合液B过滤后，向其中加入200-450ml的有机溶剂，并用超声波打散30-40min，最后在1200-1600r/min的转速条件下，离心30min，得到石墨烯复合染线浆料。

本实施例中，锌-铜石墨烯由以下质量份数的各组分组成：碳化硅单晶体20-50份、纯铜粉末60-100份、金属锌50-55份、偶联剂6-10份以及酸性剂0.5-4份。

锌-铜石墨烯的制备方法：采用热镀锌的方法将金属锌沉积在化硅单晶体表面，将碳化硅单晶体、纯铜粉末依次经过球磨机研磨，过筛后混合反复研磨，得到锌-铜石墨烯混合粉末；

本实施例中，分散剂由以下质量份数的各组分组成：十二烷基苯磺酸钠2-5份、赖氨酸2-3份、聚乙烯吡咯烷酮2-3份、聚丙烯酸2-5份和聚氧化乙烯2-4份。

分散剂的制备方法：将十二烷基苯磺酸钠2-5份和赖氨酸2-3份加入至反应容器中，反应时间为1.5h，反应温度为150摄氏度，反应结束后蒸馏得到反应溶剂；再将聚乙烯吡咯烷酮2-3份、聚丙烯酸2-5份和聚氧化乙烯2-4份加入反应容器中，并持续搅拌，反应3h，得到反应物；最后将上述反应物混合加入容器中，并在150摄氏度的条件下反应2.5h，在超声分散后取出制得物，并经过过滤烘干后得到分散剂；

本实施例中，碳纳米管溶液的固含量为0.5％-17％。

本实施例中，有机溶剂为去离子水，且有机溶剂与碳纳米管溶液的质量比为0.01∶3.5-6。

本实施例中，酸性溶液为稀硫酸，且酸性溶液的浓度为5％-8％，酸性溶液与有机溶剂的质量比为1∶0.5-5。

本实施例中，活性剂为聚乙烯吡咯烷酮，且活性剂的浓度为0.2～15g/L。

本实施例中，氧化剂为KMnO4、K2Cr2O7和K2FeO4中的一种或几种组合。

本实施例中，稀释剂为无水乙醇、甲苯、乙酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。