一种水性导电墨的制备方法
【专利摘要】一种水性导电墨的制备方法，其特征是按步骤如下：（1）先将碳纳米管石墨化处理；然后将碳纳米管微波处理；（2）处理后的碳纳米管加入到去离子水中球磨分散24小时后，再高速剪切分散10小时；（3）初步分散的碳纳米管分散液中加入适量的分散剂超声分散12小时；（4）加入适量水性粘结剂搅拌2h，再超声分散12小时；其组分按重量份数为：导电功能体5~50份；粘结剂5-50份；分散剂0.5~10份；去离子水100份。发明水性导电墨可用于印刷电子领域，在基体上印刷或打印导电薄膜或电子电路，用于打印RFID天线、护照、身份识别卡、商品电子标签；用于锂离子电池导电剂，打印晶体管等。在透明基体PET薄膜上印刷上碳纳米管导电薄膜可制成透明导电薄膜替代ITO玻璃。
【专利说明】一种水性导电墨的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种纳米导电流体碳纳米管导电墨水的制备方法。
【背景技术】
[0002]碳纳米管是由碳构成的一维晶态结构纳米材料，具有极高的强度和优异的导电导热性能，在基体材料中添加少量碳纳米管，经充分分散后就能构成三维到电网络，从而极大提高基体材料的导电和导热性能。但传统工艺合成的碳纳米管非常弯曲，相互缠绕严重，分散困难。一般需要通过强酸处理，表面接枝官能团来提高可分散性。晶须状碳纳米管的合成成功，彻底改变了碳纳米管相互缠绕，难于分散的难题。晶须状碳纳米管为直线型一维材料，相互之间不缠绕，易于分散。由于不需要强酸处理，因此不会改变碳纳米管的表面结构，碳纳米管导电性能得以充分发挥，为导电墨水的制造提供了了良好基础。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提出一种水性导电墨的制备方法，以晶须状碳纳米管为导电功能体，碳纳米管经热处理后分散在去离子水中制成悬浮液，成为导电墨水。
[0004]本发明是通过以下技术方案实现的。
[0005]( I)先将碳纳米管石墨化处理；然后将碳纳米管微波处理。
[0006](2)处理后的碳纳米管加入到去离子水中球磨分散24小时后，再高速剪切分散10小时。
[0007](3)初步分散的碳纳米管分散液中加入适量的分散剂超声分散12小时。
[0008](4)加入适量水性粘结剂搅拌2h，再超声分散12小时。
[0009]其组分按重量份数为:导电功能体5?50份；粘结剂5-50份；分散剂0.5-10份；去离子水100份。
[0010]所述的导电功能体是碳纳米管、碳纳米管与石墨烯复合体或碳纳米管与导电炭黑的复合体。
[0011]所述的粘结剂为羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚苯乙烯磺酸钠或聚乙烯吡咯烷酮中的一种或两种以上。
[0012]所述的分散剂为十_二烧基苯横酸纳、十_二烧基硫酸纳中的一种或两种。
[0013]发明水性导电墨可用于印刷电子领域，根据产品对电导率的要求可调节导电墨的电导率，通过印刷方式或使用喷墨打印机，在基体上印刷或打印导电薄膜或电子电路，可用于打印RFID (电子标签)天线，用于护照，身份识别卡，商品电子标签。也可用于锂离子电池导电剂，打印晶体管等。在透明基体PET薄膜上印刷上碳纳米管导电薄膜可制成透明导电薄膜用于替代ITO玻璃。
【具体实施方式】
[0014]实施例1。[0015](I)称取5g碳纳米管放入真空石墨化炉中，升温到3000°C后保温一小时，然后自然冷却。
[0016]将石墨化的碳纳米管放入微波炉中，微波照射10分钟，然后取出。
[0017](2)将热处理后的碳纳米管放入IOOml的去离子水中在球磨机中球磨分散24h，取出后再用高速剪切机分散处理IOh。
[0018](3)碳纳米管分散液中加入Ig十二烷基苯磺酸纳，超声处理12h。
[0019](4)上述分散液再加入5g羧甲基纤维素，边搅拌变均匀加入，然后再超声分散12h。
[0020]实施例2。
[0021](I)称取5g碳纳米管放入真空石墨化炉中，升温到2800°C后保温一小时，然后自然冷却。
[0022]将石墨化的碳纳米管放入微波炉中，微波照射20分钟，然后取出。
[0023](2)将热处理后的碳纳米管放入IOOml的去离子水中在球磨机中球磨分散24h，取出后再用高速剪切机分散处理IOh。
[0024](3)碳纳米管分散液中加入2g十二烷基硫酸纳，超声处理12h。
[0025](4)上述分散液再加入5g羟丙基甲基纤维素，边搅拌变均匀加入，然后再超声分散 12h。
.[0026]实施例3。
[0027](I)称取5g碳纳米管放入真空石墨化炉中，升温到2800°C后保温一小时，然后自然冷却。
[0028]将石墨化的碳纳米管放入微波炉中，微波照射5分钟，然后取出。
[0029](2)将热处理后的碳纳米管放入IOOml的去离子水中在球磨机中球磨分散24h，取出后再用高速剪切机分散处理IOh。
[0030](3)碳纳米管分散液中加入3g十二烷基硫酸纳，超声处理12h。
[0031](4)上述分散液再加入5g聚乙烯吡咯烷酮，边搅拌变均匀加入，然后再超声分散12h。
【权利要求】
1.一种水性导电墨的制备方法，其特征是按步骤如下: (1)先将碳纳米管石墨化处理；然后将碳纳米管微波处理； (2)处理后的碳纳米管加入到去离子水中球磨分散24小时后，再高速剪切分散10小时； (3)初步分散的碳纳米管分散液中加入适量的分散剂超声分散12小时； (4)加入适量水性粘结剂搅拌2h，再超声分散12小时； 其组分按重量份数为:导电功能体5?50份；粘结剂5-50份；分散剂0.5-10份；去离子水100份。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是所述的导电功能体是碳纳米管、碳纳米管与石墨烯复合体或碳纳米管与导电炭黑的复合体。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是所述的粘结剂为羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚苯乙烯磺酸钠或聚乙烯吡咯烷酮中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是所述的分散剂为十二烷基苯磺酸纳、十二烧基硫酸纳中的一种或两种。
【文档编号】C09D11/02GK103436074SQ201310334861
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月5日 优先权日:2013年8月5日
【发明者】孙晓刚, 杨湘杰, 李颖毅, 吴毅强, 姚军, 曹宏辉 申请人:南昌大学