CN103897446A - 一种高性能的复合石墨烯导电涂料 - Google Patents
一种高性能的复合石墨烯导电涂料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103897446A CN103897446A CN201410159865.2A CN201410159865A CN103897446A CN 103897446 A CN103897446 A CN 103897446A CN 201410159865 A CN201410159865 A CN 201410159865A CN 103897446 A CN103897446 A CN 103897446A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- agent
- coating
- electrically conducting
- nano particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高性能的复合石墨烯导电涂料，该复合石墨烯导电涂料以具有高效性能的石墨烯作为基本成分，并将无机的涂料复合起来，通过各种复合添加剂如分散剂、中和剂、流平剂、消泡剂、交联剂的综合作用，所制备的涂料具有优异的导电性能以及导电涂层，可应用于电磁屏蔽、抗静电、防腐、散热、耐磨及电子线路等领域，具有广泛的应用价值。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种高性能石墨烯复合导电涂料，属于喷涂材料领域。
背景技术
导电涂料是指能够通过各种喷涂方法涂于非导电底材上，使之具有传导电流及排除积累静电荷能力的一种新型功能性涂料，涂膜后的电导率一般大于10S/m，目前已广泛应用到各个领域。
目前导电涂料根据导电机理及组成可分为结构型导电涂料和添加型导电涂料。其中添加型导电涂料由于具有设备简单、操作方便、成本低廉及可涂覆于各种复杂形状表面等优点，深受大家的欢迎。人们相继研制开发出多种强导电性导电涂料，如导电填料主要有金属系（银粉、铜粉、镍粉等）、金属/玻璃复合和炭系（石墨、炭黑）等。但是，这些导电涂料，制备得到涂层的力学强度与导电率难以同时提高，且涂层的密度较大，这些问题大大限制其应用范围。也有人们使用石墨烯来制备导电涂料，继而提高了喷涂的导电和力学性能，但是存在成本较高，并且性能还有待于提高的不足；
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，本发明通过将传统的无机导电材料与石墨烯结合起来，制备了高性能石墨烯复合导电涂料，该涂料具有更佳的导电和力学性能，所制备的涂料具有优异的导电性能以及导电涂层，可应用于电磁屏蔽、抗静电、防腐、散热、耐磨及电子线路等领域，具有广泛的应用价值。
为达到上述目的，本发明研究制备了一种高性能的复合石墨烯导电涂料：由如下组分按重量份数组成：
石墨烯 100-115份
无机二氧化硅纳米颗粒 3-8份
所述二氧化硅纳米颗粒直径为10-100纳米
无机金属铜纳米颗粒 5-7份
所述铜纳米颗粒直径为30-100纳米
分散剂 1-2份
中和剂丙醇胺 1-2份
流平剂丁醚 1-2份
消泡剂 1-2份
交联剂 2-3份
乙醇 50-80份
水 200-300份
所述石墨烯的制备方法如下：
所述分散剂为PVP、PVA、PEG中的一种或几种；
该导电涂料的组成可以优化如下：
石墨烯 110份
无机二氧化硅纳米颗粒 5份
无机金属铜纳米颗粒 6份
分散剂 1份
中和剂丙醇胺 1份
流平剂丁醚 1份
消泡剂 2份
交联剂 2份
乙醇 60份
水 250份
本发明具有的有益效果：
本发明原料来源广泛、价格低廉、并且在新型材料石墨烯作为涂料的基础上，创造性的加入无机颗粒纳米二氧化硅以及纳米铜颗粒；所制备的复合的石墨烯涂料具有更好地分散性，在100s-1剪切速率下粘度约为5mPa·s，表面张力为10~20mN/m。添加了纳米颗粒后，能有效的填充材料和材料之间的空隙，涂料的致密度也得到进一步提高，从而导致复合涂料的力学性能也有大幅的提高，抗冲击强度可到170 kg·cm；当然，在石墨烯和金属纳米颗粒的共同作用下，涂料在热处理之后，将会显示出类似于金属的导电性能，体积电阻率能够达到6.8×10-3Ω·cm。
具体实施方式
为进一步说明本发明，下面结合具体实施的例子对本发明做进一步详细的描述。
实施例1：
一种高性能的复合石墨烯导电涂料
氧化石墨烯 110份
无机二氧化硅纳米颗粒 5份
所述二氧化硅纳米颗粒直径为10纳米
无机金属铜纳米颗粒 6份
所述铜纳米颗粒直径为30纳米
分散剂PVP 1份
中和剂丙醇胺 1份
流平剂丁醚 1份
消泡剂 2份
交联剂 2份
乙醇 60份
水 250份。
实施例2：
一种高性能的复合石墨烯导电涂料
氧化石墨烯 100份
无机二氧化硅纳米颗粒 3份
所述二氧化硅纳米颗粒直径为10纳米
无机金属铜纳米颗粒 5份
所述铜纳米颗粒直径为30纳米
分散剂PVA 1份
中和剂丙醇胺 1份
流平剂丁醚 1份
消泡剂 1份
交联剂 2份
乙醇 50份
水 200份。
实施例3：
一种高性能的复合石墨烯导电涂料
石墨烯 115份
无机二氧化硅纳米颗粒 8份
所述二氧化硅纳米颗粒直径为100纳米
无机金属铜纳米颗粒 7份
所述铜纳米颗粒直径为100纳米
分散剂 2份
中和剂丙醇胺 2份
流平剂丁醚 2份
消泡剂 2份
交联剂 3份
乙醇 80份
水 300份。
实施例4：
一种高性能的复合石墨烯导电涂料
石墨烯 110份
无机二氧化硅纳米颗粒 8份
所述二氧化硅纳米颗粒直径为10纳米
无机金属铜纳米颗粒 7份
所述铜纳米颗粒直径为30纳米
分散剂 1.5份
中和剂丙醇胺 1.5份
流平剂丁醚 2份
消泡剂 1份
交联剂 3份
乙醇 50份
水 300份。
实施例5：
一种高性能的复合石墨烯导电涂料
石墨烯 115份
无机二氧化硅纳米颗粒 8份
所述二氧化硅纳米颗粒直径为30纳米
无机金属铜纳米颗粒 7份
所述铜纳米颗粒直径为100纳米
分散剂 2份
中和剂丙醇胺 1份
流平剂丁醚 2份
消泡剂 2份
交联剂 2份
乙醇 10份
水 200份。
对比例1：
一种高性能的复合石墨烯导电涂料
氧化石墨烯 110份
分散剂PVP 1份
中和剂丙醇胺 1份
流平剂丁醚 1份
消泡剂 2份
交联剂 2份
乙醇 60份
水 250份。
具体实施例中各种导电涂层的力学和电学性能如下：
。
Claims (4)
1.一种高性能的复合石墨烯导电涂料，其特征在于：由如下组分按重量份数组成：
石墨烯 100-115份
无机二氧化硅纳米颗粒 3-8份
所述二氧化硅纳米颗粒直径为10-100纳米
无机金属铜纳米颗粒 5-7份
所述铜纳米颗粒直径为30-100纳米
分散剂 1-2份
中和剂丙醇胺 1-2份
流平剂丁醚 1-2份
消泡剂 1-2份
交联剂 2-3份
乙醇 50-80份
水 200-300份。
2.如权利要求1所述的高性能的复合石墨烯导电涂料，其特征在于：
所述石墨烯为溶液法制备的氧化石墨烯。
3.如权利要求2所述的高性能的复合石墨烯导电涂料，其特征在于：
分散剂为PVP、PVA、PEG中的一种或几种。
4.如权利要求3所述的高性能的复合石墨烯导电涂料，其特征在于：
石墨烯 110份
无机二氧化硅纳米颗粒 5份
无机金属铜纳米颗粒 6份
分散剂 1份
中和剂丙醇胺 1份
流平剂丁醚 1份
消泡剂 2份
交联剂 2份
乙醇 60份
水 250份。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410159865.2A CN103897446B (zh) | 2014-04-21 | 2014-04-21 | 一种高性能的复合石墨烯导电涂料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410159865.2A CN103897446B (zh) | 2014-04-21 | 2014-04-21 | 一种高性能的复合石墨烯导电涂料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103897446A true CN103897446A (zh) | 2014-07-02 |
| CN103897446B CN103897446B (zh) | 2016-04-06 |
Family
ID=50989037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410159865.2A Active CN103897446B (zh) | 2014-04-21 | 2014-04-21 | 一种高性能的复合石墨烯导电涂料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103897446B (zh) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105111843A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-02 | 蚌埠南自仪表有限公司 | 一种抗氧化散热涂料及其制备方法 |
| CN105111842A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-02 | 蚌埠南自仪表有限公司 | 一种硬质散热涂料及其制备方法 |
| CN105111838A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-02 | 蚌埠南自仪表有限公司 | 一种石墨烯、二氧化硅共混分散散热涂料及其制备方法 |
| CN105111837A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-02 | 蚌埠南自仪表有限公司 | 一种阻燃散热涂料及其制备方法 |
| CN105111839A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-02 | 蚌埠南自仪表有限公司 | 一种耐候型散热涂料及其制备方法 |
| CN105131729A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-09 | 蚌埠南自仪表有限公司 | 一种抗冲击散热涂料及其制备方法 |
| CN105131725A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-09 | 蚌埠南自仪表有限公司 | 一种消光散热涂料及其制备方法 |
| CN105131726A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-09 | 蚌埠南自仪表有限公司 | 一种热塑性散热涂料及其制备方法 |
| CN105131727A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-09 | 蚌埠南自仪表有限公司 | 一种纤维聚乙烯散热涂料及其制备方法 |
| CN106977999A (zh) * | 2017-05-02 | 2017-07-25 | 德阳烯碳科技有限公司 | 防静电剂制备方法及利用防静电剂制备防静电塑料的方法 |
| CN107189505A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-09-22 | 广东美的厨房电器制造有限公司 | 一种高抗静电性能涂料及其制备方法 |
| CN107779038A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-03-09 | 汪涛 | 基于石墨烯水性树脂导电涂料及其制备方法 |
| CN110066531A (zh) * | 2017-10-31 | 2019-07-30 | 丹阳西联生物技术有限公司 | 一种高强度搅拌桨叶涂层 |
| CN110157287A (zh) * | 2018-03-26 | 2019-08-23 | 广东华斓汽车材料研究院 | 一种高性能的复合石墨烯导电涂料 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1441014A (zh) * | 2002-02-27 | 2003-09-10 | 海尔科化工程塑料国家工程研究中心股份有限公司 | 一种环保型纳米导电涂料组合物及其制备方法 |
| CN102648246A (zh) * | 2009-11-25 | 2012-08-22 | Kme德国两合公司 | 用于向金属或合金层涂覆碳/锡混合物的方法 |
| CN103275542A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-09-04 | 宁波墨西科技有限公司 | 一种石墨烯无机涂料及其使用方法 |
| CN103555016A (zh) * | 2013-11-07 | 2014-02-05 | 珠海市乐通化工股份有限公司 | 一种耐高温耐磨石墨烯涂料及其制备方法 |
-
2014
- 2014-04-21 CN CN201410159865.2A patent/CN103897446B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1441014A (zh) * | 2002-02-27 | 2003-09-10 | 海尔科化工程塑料国家工程研究中心股份有限公司 | 一种环保型纳米导电涂料组合物及其制备方法 |
| CN102648246A (zh) * | 2009-11-25 | 2012-08-22 | Kme德国两合公司 | 用于向金属或合金层涂覆碳/锡混合物的方法 |
| CN103275542A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-09-04 | 宁波墨西科技有限公司 | 一种石墨烯无机涂料及其使用方法 |
| CN103555016A (zh) * | 2013-11-07 | 2014-02-05 | 珠海市乐通化工股份有限公司 | 一种耐高温耐磨石墨烯涂料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 季晓玲等: "硅溶胶为独立成膜物的水分散无机建筑涂料", 《上海涂料》, vol. 47, no. 6, 30 June 2009 (2009-06-30) * |
| 童忠良: "《纳米功能涂料》", 31 May 2009, article "《纳米功能涂料》" * |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105111843A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-02 | 蚌埠南自仪表有限公司 | 一种抗氧化散热涂料及其制备方法 |
| CN105111842A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-02 | 蚌埠南自仪表有限公司 | 一种硬质散热涂料及其制备方法 |
| CN105111838A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-02 | 蚌埠南自仪表有限公司 | 一种石墨烯、二氧化硅共混分散散热涂料及其制备方法 |
| CN105111837A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-02 | 蚌埠南自仪表有限公司 | 一种阻燃散热涂料及其制备方法 |
| CN105111839A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-02 | 蚌埠南自仪表有限公司 | 一种耐候型散热涂料及其制备方法 |
| CN105131729A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-09 | 蚌埠南自仪表有限公司 | 一种抗冲击散热涂料及其制备方法 |
| CN105131725A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-09 | 蚌埠南自仪表有限公司 | 一种消光散热涂料及其制备方法 |
| CN105131726A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-09 | 蚌埠南自仪表有限公司 | 一种热塑性散热涂料及其制备方法 |
| CN105131727A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-09 | 蚌埠南自仪表有限公司 | 一种纤维聚乙烯散热涂料及其制备方法 |
| CN106977999A (zh) * | 2017-05-02 | 2017-07-25 | 德阳烯碳科技有限公司 | 防静电剂制备方法及利用防静电剂制备防静电塑料的方法 |
| CN107189505A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-09-22 | 广东美的厨房电器制造有限公司 | 一种高抗静电性能涂料及其制备方法 |
| CN107779038A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-03-09 | 汪涛 | 基于石墨烯水性树脂导电涂料及其制备方法 |
| CN110066531A (zh) * | 2017-10-31 | 2019-07-30 | 丹阳西联生物技术有限公司 | 一种高强度搅拌桨叶涂层 |
| CN110157287A (zh) * | 2018-03-26 | 2019-08-23 | 广东华斓汽车材料研究院 | 一种高性能的复合石墨烯导电涂料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103897446B (zh) | 2016-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103897446B (zh) | 一种高性能的复合石墨烯导电涂料 | |
| CN103897461B (zh) | 一种高性能的复合石墨烯导电涂料的制备方法 | |
| Li et al. | Lightweight flexible carbon nanotube/polyaniline films with outstanding EMI shielding properties | |
| Zhang et al. | Effectively decoupling electrical and thermal conductivity of polymer composites | |
| Goyal | Cost-efficient high performance polyetheretherketone/expanded graphite nanocomposites with high conductivity for EMI shielding application | |
| WO2010093598A3 (en) | Conductive surfacing films for lightning strike and electromagnetic interference shielding of thermoset composite materials | |
| US10233346B2 (en) | Conductive ink composition and conductive architecture for wireless antenna | |
| CN103059767A (zh) | 一种耐高温低方阻的导电银浆及其制备方法 | |
| CN103426497A (zh) | 一种触摸屏用导电银浆及其制备方法 | |
| TW201517055A (zh) | 可撓式透明電熱膜 | |
| Zhu et al. | Highly transparent, low sheet resistance and stable Tannic acid modified-SWCNT/AgNW double-layer conductive network for organic light emitting diodes | |
| CN104910753A (zh) | 一种纳米介孔二氧化钛防腐涂料 | |
| CN105440943A (zh) | 一种高效的金属管道防腐涂层 | |
| CN111286258A (zh) | 水性石墨烯导电防腐涂料及其制备方法 | |
| Liu et al. | A facile modifier-free approach to fabricate antistatic superhydrophobic composite coatings with remarkable thermal stability and corrosion resistance | |
| Liu et al. | First-principles study of Cu adsorption on vacancy-defected/Au-doped graphene | |
| US20170198187A1 (en) | Graphene heat dissipation baking varnish | |
| CN105149575A (zh) | 一种银包铜粉的制备方法 | |
| CN103895319B (zh) | 一种高性能的复合石墨烯导电涂料的喷涂制备复合膜的方法 | |
| CN205871403U (zh) | 一种聚酯薄膜 | |
| CN104371456A (zh) | 一种导电涂料 | |
| CN107649348B (zh) | 一种基于石墨烯表面复合的电力接续板材 | |
| He et al. | Low-temperature-cured highly conductive composite of Ag nanowires & polyvinyl alcohol | |
| CN104059471A (zh) | 一种绝缘涂料 | |
| CN104927576A (zh) | 一种耐高温防锈金属漆 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhao Jiandong Inventor after: Zhang Qiang Inventor after: Xia Youliang Inventor before: Huang Xiaoming Inventor before: Yao Haibo |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20160308 Address after: 214400 B, wisdom square, No. 201 Jin Shan Road, Jiangsu, Jiangyin, 2F Applicant after: JIANGSU TONGCHUANG ENERGY SAVING TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: Wuzhong District Mudu town of Suzhou city of Jiangsu Province Yu Shan Road 215000 (No. 646) Jinfeng advertising Park B building Applicant before: Suzhou Xuandong Three-dimensional Space Science & Technology Co., Ltd. |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200114 Address after: 610000 north section of Hupan Road, Tianfu new area, China (Sichuan) pilot Free Trade Zone, Chengdu, Sichuan Province Patentee after: Lefu Home Nanomaterials Co., Ltd. Address before: 214400 B, wisdom square, No. 201 Jin Shan Road, Jiangsu, Jiangyin, 2F Patentee before: JIANGSU TONGCHUANG ENERGY SAVING TECHNOLOGY CO., LTD. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |