本发明属于油墨技术领域，尤其涉及一种石墨烯改性水性导电油墨及其制备方法。
背景技术：
随着柔性电子工业的发展，电子技术与印刷技术的结合越来紧密，对导电油墨的需求也越来越大。传统的溶剂型导电油墨添加了大量的有机溶剂，对人体和环境存在不同程度的危害。油墨中含有大量的VOC，其在使用过程中会向外挥发出大量的有毒化学物质，其中、苯、甲醛、二甲苯都是有毒有害的化学气体；这些挥发到大气中的有机溶剂同时也造成了很严重的石油资源浪费；油性涂料属易燃易爆物品，在生产和使用过程中存在非常大的安全隐患；长期接触溶剂型导电油墨的工人，其生命安全受到威胁。
近年来，随着国家环保和工人劳动保护的加强，以水取代有机溶剂的水性导电油墨工艺已经成为导电油墨发展的重要方向。目前，水性导电油墨受到导电性弱、附着力较差、稳定性等一系列影响，性能方面无法与成熟的溶剂型到导电油墨相比。
技术实现要素：
本发明为了解决现有技术的不足，提供一种低VOC排放、性能优异、可印刷绿色低成本的石墨烯改性水性导电油墨及其制备方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供一种石墨烯改性水性导电油墨，其特征在于，所述石墨烯改性水性导电油墨按照重量份数包括以下成分：
作为优选，所述水性树脂为天然水溶性树脂或人工合成水溶性树脂。
作为优选，所述助溶剂为乙醇、三乙胺、乙二醇丁醚、异丙醇、乙二醇、丙三醇中的一种或多种。
作为优选，所述助剂为分散剂、润湿剂、消泡剂、流平剂和流变剂中的一种或多种，其中，各物质的添加量为，分散剂0.1～2份，润湿剂0.1～2份，消泡剂0.1～2份，流平剂0.1～2份，流变剂0.1～2份。
作为优选，所述所述分散剂为聚羧酸钠盐、聚丙烯酸钾盐、聚丙烯酸钠盐中的任意一种物质；所述润湿剂为脂肪酸酯硫酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯改性剂中的一种或多种；所述消泡剂为憎水型聚硅氧烷类消泡剂、矿物油、有机二氧化硅改性剂、硅酮类消泡剂中的任意一种物质；所述流平剂为有机改性聚二甲基硅氧烷；所述流变剂为缔合型丙烯酸酯、聚氨酯流变剂中的任意一种物质。
作为优选，所述导电炭黑为乙炔炭黑。
作为优选，所述石墨烯为单层石墨烯、双层石墨烯、多层石墨烯或者纳米石墨烯片中的一种或多种。
9.发明人还提供了一种石墨烯改性水性导电油墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取原料和分散：按照权利要求1所述石墨烯改性水性导电油墨组分含量按照一定比例放入分散釜内搅拌，混合预分散均匀；
(2)研磨：将步骤(1)得到的预分散物料转移至研磨机内研磨，直至物料细度达到10微米以下；
(3)将研磨好的物料过滤，即可得到石墨烯改性水性导电油墨。
作为优选，所述研磨机为砂磨机、球磨机或三辊研磨机中的一种。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，
1、本发明将石墨烯用于导电油墨，充分利用了石墨烯导电、导热性能良好的性能，本发明制备的石墨烯改性水性导电油墨机械性能优异，柔韧性好可耐弯折，与基材附着力强，抗剥离，导电油墨制成的印制品固化后不易氧化，性能稳定，耐酸、碱和化学溶剂腐蚀。
2、本发明利用石墨烯良好的导电特性，导电油墨的方阻，其方阻小于10Ω。
3、本发明提供的导电油墨可替代油性产品，有机溶剂使用和排放大大减少，对施工人员的身体损害大大降低，达到降低VOC排放的目的，绿色、环保，具有很好的市场价值。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
本发明提供一种石墨烯改性水性导电油墨，石墨烯改性水性导电油墨按照重量份数包括以下成分水性树脂10-40份，水0-30份，助溶剂5-25份，助剂-10份，导电炭黑30-80份，石墨烯0.1-20份，其中水性树脂为天然水溶性树脂或人工合成水溶性树脂，比如水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂、酚醛树脂、纤维素衍生物、氨基树脂、改性聚丁二烯树脂、聚酯树脂等。助溶剂为乙醇、三乙胺、乙二醇丁醚、异丙醇、乙二醇、丙三醇中的一种或多种。助剂为分散剂、润湿剂、消泡剂、流平剂和流变剂中的一种或多种，其中，各物质的添加量为，分散剂0.1～2份，润湿剂0.1～2份，消泡剂0.1～2份，流平剂0.1～2份，流变剂0.1～2份，分散剂为聚羧酸钠盐、聚丙烯酸钾盐、聚丙烯酸钠盐中的任意一种物质；润湿剂为脂肪酸酯硫酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯改性剂中的一种或多种；消泡剂为憎水型聚硅氧烷类消泡剂、矿物油、有机二氧化硅改性剂、硅酮类消泡剂中的任意一种物质；流平剂为有机改性聚二甲基硅氧烷；流变剂为缔合型丙烯酸酯、聚氨酯流变剂中的任意一种物质。导电炭黑选用乙炔炭黑，乙炔炭黑的电阻率极低，具有优良的导电性、导热性和抗静电效果。石墨烯为单层石墨烯、双层石墨烯、多层石墨烯或者纳米石墨烯片中的一种或多种的组合。发明人通过大量实验得出选用不同物质以及不同比例得到不同效果的石墨烯改性水性导电油墨，下面实施例中，就不同选择作出详细说明
实施例1
称取水性丙烯酸酯10份，水10份，乙醇5份，三乙胺5份，聚羧酸钠盐1份，脂肪酸酯硫酸盐1份，憎水型聚硅氧烷类消泡剂1份，有机改性聚二甲基硅氧烷1份，缔合型丙烯酸酯1份，导电乙炔炭黑30份，多层石墨烯0.1份，放入分散釜内搅拌、混合均匀，得到预分散料；将得到的预分散料转移至砂磨机中直至物料细度达到10微米以下；将研磨好的物料过滤，即可得到石墨烯改性水性导电油墨。
实施例2
称取水性聚氨酯20份，水20份，乙醇15份，乙二醇丁醚15份，聚丙烯酸钾盐1.5份，烷基酚聚氧乙烯醚1.5份，硅酮类消泡剂0.4份，有机改性聚二甲基硅氧烷1.5份，缔合型丙烯酸酯1.5份，乙炔炭黑60份，多层石墨烯10份，放入分散釜内搅拌、混合均匀，得到预分散料；将得到的预分散料转移至球磨机中直至物料细度达到10微米以下；将研磨好的物料过滤，即可得到石墨烯改性水性导电油墨。
实施例3
称取水性酚醛树脂40份，水30份，异丙醇25份，聚丙烯酸钠盐2份，脂肪酸酯硫酸盐2份，憎水型聚硅氧烷类消泡剂2份，机改性聚二甲基硅氧烷2份，聚氨酯流变剂2份，放入分散釜内搅拌、混合均匀，得到预分散料；将得到的预分散料转移至三辊研磨机中直至物料细度达到10微米以下；将研磨好的物料过滤，即可得到石墨烯改性水性导电油墨。
按照上述实施例1、实施例2和实施例3制得的石墨烯改性水性导电油墨制成的印制品固化后，均不易氧化且性能稳定，耐酸碱和化学溶剂腐蚀，具有良好的导电性，导电油墨的方阻小于10Ω。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。