CN106085275A - 一种石墨烯导电胶水 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨烯导电胶水及制备方法，该胶水至少是由下列组份混合制成：石墨烯、非离子EDTA、溶剂、UV胶水。该胶水具有良好的导电性和散热性，能够快速、牢固地附着于各种材料上，由此能够将石墨烯导电胶水作为电路板印制的基本材料用于现有的线路板生产中，便于线路板小型化的设计与生产。
Description
技术领域
本发明属于复合材料的技术领域，特别涉及石墨烯材料。
背景技术
人类应用石墨在电器应用上，早已超过百年历史。甚至在日常生活应用上都有两千多年历史，可算石墨这材料在人类生活和认识上已深切体会。然而到人类发明了利用电能，石墨的应用更是需求大增，很多有关电方面的应用；都和石墨都拉上了关系。例如发电厂、电机、马达、电池、电蕊、工业上炼钢和其他工业用途上等。尤以近代汽车工业上发展，都大量应用石墨做碳签维材料等。石墨材料在现今环境中，在人类生活上起着非常重要的角式。石墨烯的应用，使石墨的应用更上了一个台阶。
石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料，是碳的二维结构，是一种"超级材料"，硬度超过钻石，同时又像橡胶一样可以伸展。它的导电和导热性能超过任何铜线，重量几乎为零。石墨晶体薄膜的厚度只有0.335纳米，把20万片薄膜叠加到一起，也只有一根头发丝那么厚。由于石墨烯有着体积细，多用途性的加工和广泛的添加性材料的应用！使石墨烯这种材料显得更有价值。到目前为止，石墨烯在新型材料、太阳能电池、传感器、纳米电子学、复合材料、场发射材料及能量存储等领域具有广泛的应用。
石墨本身的物理特性是导电率是人类应用材料中的物质是最好和最高的，它实际导电量比铜、甚至银还要高，然而在目前的应用研究中，仅仅将石墨烯作为一种导电的添加剂使用来制作导电元器件，例如晶体管；对于其它的应用，特别是作为导电胶水这一领域，尚未见到有效的报道。
如专利申请201520139713.6公开了一种智能电网用石墨烯导线，该导线由 内至外依次为加强芯、内导电层和外导电层；所述外导电层为绞合的铝或铝合金单线；在所述外导电层的外表面或者在所述外导电层每根单线的外表面涂覆有憎水性石墨烯涂层；所述憎水性石墨烯涂层的厚度为0.2μm～0.2mm。这种形式仍然是石墨烯作为添加剂应用到石墨烯导线中的一种应用方式，并不能充分发挥石墨烯的导电性能。
发明内容
为解决上述问题，本发明的首要目的在于提供一种石墨烯导电胶水及制备方法，该胶水具有良好的导电性和散热性，能够快速、牢固地附着于各种材料上，由此能够将石墨烯导电胶水作为电路板印制的基本材料用于现有的线路板生产中，便于线路板小型化的设计与生产。
本发明的另一个目的在于提供一种石墨烯导电胶水，该胶水能够良好地适应线路板的设计与生产，且具有安全可靠的环保效果；所生产的电路板能够充分发挥石墨烯导电胶水的性能，具有良好的导电性和散热性。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下。
一种石墨烯导电胶水，其特征在于该胶水至少是由下列组份混合制成：
石墨烯 80-95％
非离子EDTA 2-10％
UV胶水 3-10％。
利用石墨烯的特性而制作出有效和灵活性的导电胶水，方便利用石墨烯的导电性和散热性等有利特性在现实的应用，同时非离子EDTA用来掩盖石墨烯中的金属杂质，保证石墨烯充分发挥作用。
所述石墨烯，石墨烯材料要求是100层以下，以60层左右为最佳石墨烯胶水应用材料。
进一步，所述石墨烯为99,9％或以上纯度。
进一步，所述胶水还可以包括有导电所需的互补材料添加金属，如：铝、 铜、铁、锰、硼、银等物质。
且，所述金属，其用量为2～5％。
整个制作过程方便快捷，配方过程的金属介质一定要在螯合状态与石墨烯材料混合方能完成。
一种石墨烯导电胶水的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
101、将石墨烯与非离子EDTA混合；
102、添加UV胶水；向溶解有石墨烯与非离子EDTA的溶剂中添加UV胶水，并进行充分混合；
103、固化，将步骤103得到的胶水进行固化，则可形成石墨烯导电胶水。
本发明利用石墨烯的特性而制作出有效和灵活性的导电胶水，方便利用石墨烯的导电性和散热性等有利特性应用于线路板的印制中。。
所述石墨烯，石墨烯材料要求是100层以下，以60层左右为最佳石墨烯胶水应用材料。
进一步，所述石墨烯为99,9％或以上纯度。
所述步骤102中，还可以进一步添加包括有导电所需的互补材料添加金属，如：铝、铜、铁、锰、硼、银等物质。且，所述金属，其用量为2～5％。
更进一步，所述金属，以螯合状态与石墨烯混合。
所述103步骤中，所述固化，是通过紫外光照射进行固化定型。
本发明利用石墨烯的特性，把它做成胶水，加工方便，制作简单，胶水只要用笔或刷子涂抹在平面板式立体式的物体上，便于线路板小型化的设计与生产，都可通电使用。特别是对于线路板的设计，可随时进行任何形式线路板设计，甚至打印线路板、或立体式打印线路板等，无需经过线路板的印刷、溶蚀等工艺即可形成印制有电路的线路板进行使用，让线路板设计和实行来得简单化，成本低的效果，方便和快速完成线路板设计、修改。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
总体上来说，本发明所实现的石墨烯导电胶水，至少是由下列组份混合制成：
石墨烯 80-95％
非离子EDTA 2-10％
UV胶水 3-10％。
本发明是利用石墨烯的特性而制作出有效和灵活性的导电胶水，方便利用石墨烯的导电性和散热性等有利特性在现实的应用。
通常，石墨烯材料要求是100层以下，以60层左右为最佳。而且，对于石墨烯，要求为99,9％或以上纯度。
同时，该UV胶水还可以包括有导电所需的互补材料——金属，如：铝、铜、铁、锰、硼、银等物质。金属的用量为2～5％，这视乎石墨烯胶水在不同用途上的配比关系。
UV胶水，则采样现有的产品，如UV紫外线胶水。
一种石墨烯导电胶水的制备方法，该方法包括如下步骤：
101、将石墨烯与非离子EDTA混合，得到混合物A；
102、添加UV胶水；向溶解有石墨烯与非离子EDTA的溶剂B中添加UV胶水，并进行充分混合，得到半成品C；
103、固化，将步骤103得到的胶水半成品C进行固化，则可形成石墨烯导电胶水。
其中，非离子EDTA为试剂级非离子EDTA，其用量为2-10％，UV胶水的用量为3-10％；石墨烯材料要求是100层以下，且石墨烯为99,9％或以上纯度。在本发明的实现中，上述的用量百分比，均为质量百分比，下文所采样的百分比，也同样是质量百分比。
利用石墨烯的特性而制作出有效和灵活性的导电胶水，方便利用石墨烯的导电性和散热性等有利特性上的现实应用。
为例进一步提高胶水的导电效果，该UV胶水还可以包括有导电所需的互补材料添加金属，如：铝、铜、铁、锰、硼、银等物质，这些金属的用量为2～5％，以螯合状态与石墨烯混合。
具体实施方式描述如下：
实施例一。
首先，将88％石墨烯与非离子EDTA2％混合。
其次，混合后的石墨烯与非离子EDTA的混合物中再添加金属铝，金属铝的用量为2％，得到溶剂。
然后，向溶剂中添加UV胶水，UV胶水的用量为8％，并进行充分混合，就得到半成品；半成品已经可以作为导电胶水使用，但是最终形成产品，还要进行固化。
固化，将半成品涂覆在线路板上(涂覆的方式是可以通过刷子，也可以通过笔)，进行固化，则可形成石墨烯导电胶水。线路板可以是任何形式的线路板，甚至是打印线路板、立体打印线路板都可以。
实施例二。
首先，将85％石墨烯与非离子EDTA5％混合。
其次，混合后的石墨烯与非离子EDTA的混合物中再添加金属铜，金属铜的用量为5％，得到溶剂。
然后，向溶剂中添加UV胶水，UV胶水的用量为5％，并进行充分混合，就得到半成品；半成品已经可以作为导电胶水使用，但是最终形成产品，还要进行固化。
固化，将半成品涂覆在线路板上(涂覆的方式是可以通过刷子，也可以通过笔)，进行固化，则可形成石墨烯导电胶水。线路板可以是任何形式的线路板，甚至是打印线路板、立体打印线路板都可以。
实施例三。
首先，将80％石墨烯与非离子EDTA 10％混合。
其次，混合后的石墨烯与非离子EDTA的混合物中再添加金属铁，金属铁的用量为5％，然后将混合物加入到水中，使其充分溶解，得到溶剂。
然后，向溶剂中添加UV胶水，UV胶水的用量为5％，并进行充分混合，就得到半成品；半成品已经可以作为导电胶水使用，但是最终形成产品，还要进行固化。
固化，将半成品涂覆在线路板上(涂覆的方式是可以通过刷子，也可以通过笔)，进行固化，则可形成石墨烯导电胶水。线路板可以是任何形式的线路板，甚至是打印线路板、立体打印线路板都可以。
实施例四。
首先，将83％的石墨烯与非离子EDTA7％混合。
其次，混合后的石墨烯与非离子EDTA的混合物中再添加金属锰，金属锰的用量为4％，然后将混合物加入到水中，使其充分溶解，得到溶剂。
然后，向溶剂中添加UV胶水，UV胶水的用量为6％，并进行充分混合，就得到半成品；半成品已经可以作为导电胶水使用，但是最终形成产品，还要进行固化。
固化，将半成品涂覆在线路板上(涂覆的方式是可以通过刷子，也可以通过笔)，进行固化，则可形成石墨烯导电胶水。线路板可以是任何形式的线路板，甚至是打印线路板、立体打印线路板都可以。
实施例五。
首先，将87％的石墨烯与非离子EDTA3％混合。
其次，混合后的石墨烯与非离子EDTA的混合物中再添加金属银，金属银的用量为3％，然后将混合物加入到水中，使其充分溶解，得到溶剂。
然后，向溶剂中添加UV胶水，UV胶水的用量为7％，并进行充分混合，就得到半成品；半成品已经可以作为导电胶水使用，但是最终形成产品，还要 进行固化。
固化，将半成品涂覆在线路板上(涂覆的方式是可以通过刷子，也可以通过笔)，进行固化，则可形成石墨烯导电胶水。线路板可以是任何形式的线路板，甚至是打印线路板、立体打印线路板都可以。
总之，本发明利用石墨烯的特性，把它做成胶水，能够将石墨烯导电胶水作为电路板印制的基本材料用于现有的线路板生产中，便于线路板小型化的设计与生产。还可随时进行任何形式线路板设计，甚至打印线路板、或立体式打印线路板等，无需经过线路板的印刷、溶蚀等工艺即可形成印制有电路的线路板进行使用，让线路板设计和实行来得简单化，易于实现，方便和快速完成线路板设计、修改。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种石墨烯导电胶水，其特征在于该胶水至少是由下列组份混合制成：
石墨烯 80-95％
非离子EDTA 2-10％
UV胶水 3-10％。
2.如权利要求1所述的石墨烯导电胶水，其特征在于所述石墨烯材料要求是100层以下。
3.如权利要求1所述的石墨烯导电胶水，其特征在于所述石墨烯为99,9％或以上纯度。
4.如权利要求1所述的石墨烯导电胶水，其特征在于所述胶水还可以包括有导电所需的互补材料金属。
5.如权利要求4所述的石墨烯导电胶水，其特征在于所述金属，其用量为2～5％。
6.一种石墨烯导电胶水的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
101、将石墨烯与非离子EDTA混合；
102、加溶剂；将石墨烯与非离子EDTA的混合物加入到溶剂中，使其充分溶解；
103、添加UV胶水；向溶解有石墨烯与非离子EDTA的溶剂中添加UV胶水，并进行充分混合；
104、固化，将步骤103得到的胶水进行固化，则可形成石墨烯导电胶水。
7.如权利要求6所述的石墨烯导电胶水的制备方法，其特征在于所述石墨烯，石墨烯材料要求是100层以下。
8.如权利要求6所述的石墨烯导电胶水的制备方法，其特征在于所述金属，以螯合状态与石墨烯混合。
9.如权利要求6所述的石墨烯导电胶水的制备方法，其特征在于所述104步骤中，所述固化，是通过紫外光照射进行固化定型。
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