CN107793823B - 石墨烯改性导热涂布油墨及制备方法 - Google Patents

石墨烯改性导热涂布油墨及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107793823B
CN107793823B CN201711172489.0A CN201711172489A CN107793823B CN 107793823 B CN107793823 B CN 107793823B CN 201711172489 A CN201711172489 A CN 201711172489A CN 107793823 B CN107793823 B CN 107793823B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
graphene
ink
modified
weight
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.)
Active
Application number
CN201711172489.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107793823A (zh
Inventor
李向辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Shunde Yangziwei Chemical Co ltd
Original Assignee
Guangdong Shunde Yangziwei Chemical Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Shunde Yangziwei Chemical Co ltd filed Critical Guangdong Shunde Yangziwei Chemical Co ltd
Priority to CN201711172489.0A priority Critical patent/CN107793823B/zh
Publication of CN107793823A publication Critical patent/CN107793823A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107793823B publication Critical patent/CN107793823B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/102—Printing inks based on artificial resins containing macromolecular compounds obtained by reactions other than those only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • C09D11/103—Printing inks based on artificial resins containing macromolecular compounds obtained by reactions other than those only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds of aldehydes, e.g. phenol-formaldehyde resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/102—Printing inks based on artificial resins containing macromolecular compounds obtained by reactions other than those only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • C09D11/104—Polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/106—Printing inks based on artificial resins containing macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09D11/107—Printing inks based on artificial resins containing macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from unsaturated acids or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/38—Inkjet printing inks characterised by non-macromolecular additives other than solvents, pigments or dyes

Abstract

本发明提供一种石墨烯改性导热涂布油墨，包括有机硅改性丙烯酸树脂、饱和聚酯树脂、改性聚氨酯树脂、甲醚化氨基树脂、石墨烯桨液、分散剂、流平剂、着色颜料、纳米碳酸钙、碳纳米管、酸性催化剂、聚四氟乙烯蜡、气相二氧化硅、二甲苯、醋酸丁酯。本发明还提供一种石墨烯改性导热涂布油墨制备方法。本发明提供的石墨烯改性导热涂布油墨大大提高了传统油墨的导热性能，增加油墨的附着力，且具有一定的耐酸碱腐蚀的作用，避免了现有的油墨存在底材附着力差、导热性低且不耐酸碱的缺陷。

Description

石墨烯改性导热涂布油墨及制备方法
技术领域
本发明涉及油墨技术领域，具体地说，涉及石墨烯改性导热涂布油墨及制备方法。
背景技术
油墨(ink，printing ink)是用于印刷的重要材料，它通过印刷或喷绘将图案、文字表现在承印物上。油墨中包括主要成分和辅助成分，它们均匀地混合并经反复轧制而成一种黏性胶状流体。由连结料(树脂)、颜料、填料、助剂和溶剂等组成。用于书刊、包装装潢、建筑装饰及电子线路板材等各种印刷。随着社会需求增大，油墨品种和产量也相应扩展和增长。
包括颜料和染料，颜料分有机颜料和无机颜料，前者色调鲜艳，着色力强，放干时间短，所以在油墨中应用较广，如偶氮系、酞青系颜料；后者耐光性、耐热性、耐溶剂性、隐蔽力均较好，如钛白、镉红、铬绿、群青等。颜料以微粒态着色，并不溶解，是油墨中最常用的色料。而染料在使用时配制成溶液，呈分子态着色，效果不如颜料。色料能给油墨以不同的颜色和色浓度，并使油墨具有一定的粘稠度和干燥性。
油墨的主要成分一般包括色料和连接料。
包括颜料和染料，颜料分有机颜料和无机颜料，前者色调鲜艳，着色力强，放干时间短，所以在油墨中应用较广，如偶氮系、酞青系颜料；后者耐光性、耐热性、耐溶剂性、隐蔽力均较好，如钛白、镉红、铬绿、群青等。颜料以微粒态着色，并不溶解，是油墨中最常用的色料。而染料在使用时配制成溶液，呈分子态着色，效果不如颜料。色料能给油墨以不同的颜色和色浓度，并使油墨具有一定的粘稠度和干燥性。
连接料是油墨的主要成分之一，起分散色料和辅助料的媒介作用，是由少量天然树脂、合成树脂、纤维素、橡胶衍生物等溶于干性油或溶剂中制得。有一定的流动性，使油墨在印刷后形成均匀的薄层，干燥后形成有一定强度的膜层，并对颜料起保护作用，使其难以脱落。连结料对油墨的传递性、亮度、固着速度等印刷适性和印刷效果有很大影响，因此，选择合适的连接料是保证印刷良好的关键之一，要能根据包装材料、印刷要求等的不同，随时调整连结料的组成与配比。
现代油墨按版型主要分为四大类：
1、凸版油墨。以凸版印刷方式印刷书刊、报纸、画册、单据、账簿等的一类油墨。凸版印刷的主要特征是印刷版面着墨部分凸出于非着墨部分。凸版油墨按印刷机种类和印制品的用途又分铅印油墨、铜版油墨、凸版轮转油墨、柔性凸版油墨。
2、平版油墨。适用于平版印刷的一类油墨。平版印刷的版面各部分基本上处于一个平面，图纹处亲油，非图纹处亲水，利用油水相斥的原理进行印刷，故平版油墨必须具备抗水性能。按工艺分为胶印油墨、卷筒纸胶印油墨、平胶印油墨、无水胶印油墨、印铁油墨、石印油墨、珂罗版油墨。
3、凹版油墨或凹印油墨。适用凹版印刷的一类油墨。印刷时凹入于版面的图纹部分上墨，将非图纹部分的墨擦去或刮净，然后进行印刷。有雕刻凹版油墨和照相凹版油墨之分。
4、网孔版油墨。通过印版的网孔漏印到承印表面进行印刷的一类油墨。网孔版油墨又分为誊写油墨和丝网油墨。
现代的油墨根据所使用的连结料的不同具有不同的性质。主要有树脂型油墨、溶剂型油墨、水性油墨和UV固化油墨。采用有机溶剂作为油墨连结料的，对环境会产生负面的影响。为使油墨符合环保要求，要采用环保型材料作为油墨的连结料。环保油墨主要有水性墨、UV墨、水性UV墨和一些醇溶性墨。
1、水性油墨。水性油墨与溶剂型油墨的最大区别，在于其使用的溶剂是水而不是有机溶剂，明显减少VOC排放量，能防止大气污染，不影响人体健康，不易燃烧，墨性稳定，色彩鲜艳，不腐蚀版材，操作简单，价格便宜，印后附著力好，抗水性强，干燥迅速，故特别适用于食品、饮料、药品等包装印刷品，是世界公认的环保型印刷材料，也是所有印刷油墨中唯一经美国食品药品协会认可的油墨。
2、紫外光固化油墨。紫外光固化(UV)油墨是指在紫外线照射下，利用不同波长和能量的紫外光使油墨成膜和干燥的油墨。利用不同紫外光谱，可产生不同能量，将不同油墨连结料中的单体聚合成聚合物，所以UV油墨的色膜具有良好的机械和化学性能。UV油墨的主要优点有：(1)不用溶剂；(2)干燥速度快，耗能少；(3)光泽好，色彩鲜艳；(4)耐水、耐溶剂，耐磨性能好。UV油墨中光引发剂是一种易受光激发的化合物，在吸收光照后激发成自由基，能量转移给感光性分子或光交联剂，使UV墨发生光固化反应。UV墨已成为一种较成熟的油墨技术，其污染物排放几乎为零。除了不含溶剂，UV墨还有如不易糊版，网点清晰，墨色鲜艳光亮，耐化学性能优异，用量省等优点。
3、水性UV油墨。水性UV油墨是UV墨领域研究的新方向。普通UV墨中的预聚物黏度一般都很大，需加入活性稀释剂稀释。而使用的稀释剂丙烯酸酯类化合物具有不同程度的皮肤刺激性和毒性，因此在研制低黏度预聚物和低毒性活性稀释剂的同时，另一个发展方向是研究水性UV油墨，即以水和乙醇等作为稀释剂。水性UV墨已研制成功，并在一些印刷中获得应用。
此外，主要在柔印中发挥作用的醇溶性油墨也是一种公害甚小的油墨，主要应用于食品、药品、饮料、烟酒及与人体接触的日用品包装印刷等方面。
现有的油墨，一般成分为羟基丙烯酸、云母粉、着色颜料以及多种有机溶剂。但是现有的油墨往往存在底材附着力差、导热性低且不耐酸碱的缺陷，给印刷工作和材料保存工作带来很大隐患。
发明内容
有鉴于此，本发明提供石墨烯改性导热涂布油墨及制备方法，要解决的技术问题在于克服现有的油墨往往存在底材附着力差、导热性低且不耐酸碱的缺陷。
为解决上述问题，本发明提供一种石墨烯改性导热涂布油墨，包括如下重量份数的组分：
有机硅改性丙烯酸树脂 10-50份；
饱和聚酯树脂 1-20份；
改性聚氨酯树脂 1-20份；
甲醚化氨基树脂 5-30份；
石墨烯桨液 5-30份；
分散剂 0.1-3份；
流平剂 0.1-3份；
着色颜料 10-35份；
纳米碳酸钙 0.5-10份；
碳纳米管 1-20份；
酸性催化剂 0.1-5份；
聚四氟乙烯蜡 0.1-5份；
气相二氧化硅 0.2-5份；
二甲苯 1-10份；
醋酸丁酯 5-30份。
优选地，所述有机硅改性丙烯酸树脂的重量份数为15-30份；
所述饱和聚酯树脂的重量份数为3-10份；
所述改性聚氨酯树脂的重量份数为3-10份。
优选地，所述甲醚化氨基树脂的重量份数为10-20份。
优选地，所述石墨烯桨液的固含量为30％；
所述石墨烯浆液的重量份数为8-15份。
优选地，所述分散剂的重量份数为0.1-0.5份；
所述流平剂的重量份数为0.1-0.5份；
所述着色颜料的重量份数为12-18份。
优选地，所述纳米碳酸钙的重量份数为1-5份；
所述碳纳米管的重量份数为3-10份。
优选地，所述酸性催化剂的重量份数为0.1-0.5份；
所述聚四氟乙烯蜡的重量份数为0.5-2份。
优选地，所述气相二氧化硅的重量份数为0.5-3份；
所述二甲苯的重量份数为1-5份；
所述醋酸丁酯的重量份数为8-15份。
此外，为解决上述问题，本发明还提供一种石墨烯改性导热涂布油墨的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将10-50份的有机硅改性丙烯酸树脂、1-20份的饱和聚酯树脂、1-20份的改性聚氨酯树脂、5-30份的甲醚化氨基树脂、5-30份的石墨烯桨液、0.1-3份的分散剂、0.1-3份的流平剂、10-35份的着色颜料、0.5-10份的纳米碳酸钙、1-20份的碳纳米管、0.1-5份的酸性催化剂、0.1-5份的聚四氟乙烯蜡和0.2-5份的气相二氧化硅混合分散1小时，得到混合分散液；
步骤二、将所述混合分散液砂磨至粒径≤10μm，得到砂磨产品；
步骤三、将所述砂磨产品用1-10份的二甲苯和5-30份的醋酸丁酯调整粘度，即得。
优选地，所述步骤一、将10-50份的有机硅改性丙烯酸树脂、1-35份的氨基树脂、0.1-5份的石墨烯桨液、5-25份的着色颜料和5-30份的醋酸混合分散1小时，得到混合分散液之前，还包括：
取石墨烯粉加入至甲苯溶液中，分散至溶解，即得所述石墨烯桨液。
本发明提供石墨烯改性导热涂布油墨，包括如下重量份数的组分：有机硅改性丙烯酸树脂10-50份、饱和聚酯树脂1-20份、改性聚氨酯树脂1-20份、甲醚化氨基树脂5-30份、石墨烯桨液5-30份、分散剂0.1-3份、流平剂0.1-3份、着色颜料10-35份、纳米碳酸钙0.5-10份、碳纳米管1-20份、酸性催化剂0.1-5份、聚四氟乙烯蜡0.1-5份、气相二氧化硅0.2-5份、二甲苯1-10份和醋酸丁酯5-30份。石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。本发明所提供的石墨烯改性导热涂布油墨，在油墨中加入石墨烯成分，充分利用石墨烯的二维结构，大大增加油墨的比表面积，提高油墨的热导率，能够在油墨涂层中形成致密的物理隔绝层，同时石墨烯润滑效果好，使涂层表面耐摩擦性增加；有机硅改性丙烯酸树脂、饱和聚酯树脂、改性聚氨酯树脂、甲醚化氨基树脂的结合，可使油墨在高温下形成致密的涂层。总之，本发明提供的石墨烯改性导热涂布油墨大大提高了传统油墨的导热性能，增加油墨的附着力，且具有一定的耐酸碱腐蚀的作用，避免了现有的油墨存在底材附着力差、导热性低且不耐酸碱的缺陷。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面结合具体实施例及图对本发明的权利要求做进一步的详细说明，可以理解的是，以下仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，任何人在本发明权利要求范围内所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围之内。
本发明提供一种石墨烯改性导热涂布油墨，包括如下重量份数的组分：
有机硅改性丙烯酸树脂 10-50份；
饱和聚酯树脂 1-20份；
改性聚氨酯树脂 1-20份；
甲醚化氨基树脂 5-30份；
石墨烯桨液 5-30份；
分散剂 0.1-3份；
流平剂 0.1-3份；
着色颜料 10-35份；
纳米碳酸钙 0.5-10份；
碳纳米管 1-20份；
酸性催化剂 0.1-5份；
聚四氟乙烯蜡 0.1-5份；
气相二氧化硅 0.2-5份；
二甲苯 1-10份；
醋酸丁酯 5-30份。
上述，本发明提供一种石墨烯改性导热涂布油墨，包括有机硅改性丙烯酸树脂、饱和聚酯树脂、改性聚氨酯树脂、甲醚化氨基树脂、石墨烯桨液、分散剂、流平剂、着色颜料、纳米碳酸钙、碳纳米管、酸性催化剂、聚四氟乙烯蜡、气相二氧化硅、二甲苯和醋酸丁酯。
上述，需要理解的是，石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。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)。由于其十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性，在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域都得到了长足的发展。作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。
石墨烯的性质：
1、力学特性：石墨烯是目前已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，且可以弯曲，石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa，固有的拉伸强度为130GPa。而利用氢等离子改性的还原石墨烯也具有非常好的强度，平均模量可大0.25TPa。由石墨烯薄片组成的石墨纸拥有很多的孔，因而石墨纸显得很脆，然而，经氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨纸则会异常坚固强韧。
2、电子效应：石墨烯在室温下的载流子迁移率约为15000cm2/(V-s)，这一数值超过了硅材料的10倍，是目前已知载流子迁移率最高的物质锑化铟(InSb)的两倍以上。在某些特定条件下如低温下，石墨烯的载流子迁移率甚至可高达250000cm2/(V-s)。与很多材料不一样，石墨烯的电子迁移率受温度变化的影响较小，50～500K之间的任何温度下，单层石墨烯的电子迁移率都在15000cm2/(V-s)左右。另外，石墨烯中电子载体和空穴载流子的半整数量子霍尔效应可以通过电场作用改变化学势而被观察到，而Novoselov等在室温条件下就观察到了石墨烯的这种量子霍尔效应。石墨烯中的载流子遵循一种特殊的量子隧道效应，在碰到杂质时不会产生背散射，这是石墨烯局域超强导电性以及很高的载流子迁移率的原因。石墨烯中的电子和光子均没有静止质量，他们的速度是和动能没有关系的常数。
3、热性能：石墨烯具有非常好的热传导性能。纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达5300W/mK，是目前为止导热系数最高的碳材料，高于单壁碳纳米管(3500W/mK)和多壁碳纳米管(3000W/mK)。当它作为载体时，它的导热系数也可达600W/mK。
4、光学特性：石墨烯具有非常良好的光学特性，在较宽波长范围内吸收率约为2.3％，看上去几乎是透明的。在几层石墨烯厚度范围内，厚度每增加一层，吸收率增加2.3％。大面积的石墨烯薄膜同样具有优异的光学特性，且其光学特性随石墨烯厚度的改变而发生变化。这是单层石墨烯具有不寻常的低能电子结构。电子和空穴的锥形带在狄拉克点相遇的结果。在室温下对双栅极双层石墨烯场效应晶体管施加电压，石墨烯的带隙可在0～0.25eV间调整。施加磁场，石墨烯纳米带的光学响应可调谐至太赫兹范围。线性光学性质：单层石墨烯的吸光率很高，对从可见光到太赫兹宽波段每层吸收2.3％光。非线性光学性质：当入射光的强度超过某一临界值时，石墨烯对其的吸收会达到饱和。这些特性可以使得石墨烯可以用来做被动锁模激光器。
5、溶解性：在非极性溶剂中表现出良好的溶解性。
6、其他性质：可以吸附和脱附各种原子和分子，具有超疏水性和超亲油性。
7、化学性质：石墨烯的化学性质与石墨类似，石墨烯可以吸附并脱附各种原子和分子。当这些原子或分子作为给体或受体时可以改变石墨烯载流子的浓度，而石墨烯本身却可以保持很好的导电性。但当吸附其他物质时，如H+和OH-时，会产生一些衍生物，石墨烯的导电性变差，但这并不是产生了新的化合物。可以利用石墨来推测石墨烯的性质。例如石墨烷的生成就是在二维石墨烯的基础上，每个碳原子多加上一个氢原子，从而使石墨烯中sp2碳原子变成sp3杂化。氧化性：可与活泼金属反应，或是在空气中被氧化。还原性：可被氧化性酸氧化，通过该方法可以将石墨烯裁成小碎片。加成反应：利用石墨烯上的双键，可以通过加成反应，加入需要的基团。稳定性：石墨烯的结构非常稳定，碳碳键(carbon-carbonbond)仅为1.42。石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持结构稳定。这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。另外，石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯内部电子受到的干扰也非常小。芳香性：石墨烯具有芳香性，具有芳烃的性质。
本发明提供石墨烯改性导热涂布油墨，其主要成分中石墨烯是一种由碳原子以sp杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。本发明所提供的石墨烯改性导热涂布油墨，在油墨中加入石墨烯成分，充分利用石墨烯的二维结构，大大增加油墨的比表面积，提高油墨的热导率，能够在油墨涂层中形成致密的物理隔绝层，同时石墨烯润滑效果好，使涂层表面耐摩擦性增加；有机硅改性丙烯酸树脂、饱和聚酯树脂、改性聚氨酯树脂、甲醚化氨基树脂的结合，可使油墨在高温下形成致密的涂层。总之，本发明提供的石墨烯改性导热涂布油墨大大提高了传统油墨的导热性能，增加油墨的附着力，且具有一定的耐酸碱腐蚀的作用，避免了现有的油墨存在底材附着力差、导热性低且不耐酸碱的缺陷。
优选地，所述有机硅改性丙烯酸树脂的重量份数为15-30份；
所述饱和聚酯树脂的重量份数为3-10份；
所述改性聚氨酯树脂的重量份数为3-10份。
优选地，所述甲醚化氨基树脂的重量份数为10-20份。
优选地，所述石墨烯桨液的固含量为30％；
所述石墨烯浆液的重量份数为8-15份。
上述，固含量是乳液或涂料在规定条件下烘干后剩余部分占总量的质量百分数。
优选地，所述分散剂的重量份数为0.1-0.5份；
所述流平剂的重量份数为0.1-0.5份；
所述着色颜料的重量份数为12-18份。
上述，所述分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。可均一分散那些难于溶解于液体的无机，有机颜料的固体及液体颗粒，同时也能防止颗粒的沉降和凝聚，形成安定悬浮液所需的两亲性试剂。在本发明中所采用的分散剂为路博润24000分散剂。
上述，所述流平剂为一种常用的涂料助剂，它能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。能有效降低涂饰液表面张力，提高其流平性和均匀性的一类物质。可改善涂饰液的渗透性，能减少刷涂时产生斑点和斑痕的可能性，增加覆盖性，使成膜均匀、自然。主要是表面活性剂，有机溶剂等。流平剂种类很多，不同涂料所用的流平剂种类也不尽相同。在溶剂型涂饰剂中可用高沸点溶剂或丁基纤维素。在水基型涂饰剂中则用表面活性剂或聚丙烯酸、羧甲基纤维素等。在本发明中采用的流平剂为BYK052流平剂。
优选地，所述纳米碳酸钙的重量份数为1-5份；
所述碳纳米管的重量份数为3-10份。
优选地，所述酸性催化剂的重量份数为0.1-0.5份；
所述聚四氟乙烯蜡的重量份数为0.5-2份。
优选地，所述气相二氧化硅的重量份数为0.5-3份；
所述二甲苯的重量份数为1-5份；
所述醋酸丁酯的重量份数为8-15份。
此外，为解决上述问题，本发明还提供一种石墨烯改性导热涂布油墨的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将10-50份的有机硅改性丙烯酸树脂、1-20份的饱和聚酯树脂、1-20份的改性聚氨酯树脂、5-30份的甲醚化氨基树脂、5-30份的石墨烯桨液、0.1-3份的分散剂、0.1-3份的流平剂、10-35份的着色颜料、0.5-10份的纳米碳酸钙、1-20份的碳纳米管、0.1-5份的酸性催化剂、0.1-5份的聚四氟乙烯蜡和0.2-5份的气相二氧化硅混合分散1小时，得到混合分散液；
上述，在步骤一种，需要将有机硅改性丙烯酸树脂、饱和聚酯树脂、改性聚氨酯树脂、甲醚化氨基树脂、石墨烯桨液、分散剂、流平剂、着色颜料、纳米碳酸钙、碳纳米管、酸性催化剂、聚四氟乙烯蜡和气相二氧化硅进行混合分散1小时，具体混合分散参数可设置为1000转/分钟。
步骤二、将所述混合分散液砂磨至粒径≤10μm，得到砂磨产品；
上述，将混合分散液进行砂磨，通过砂磨机进行砂磨至粒径小于10μm即得。
步骤三、将所述砂磨产品用1-10份的二甲苯和5-30份的醋酸丁酯调整粘度，即得。
上述，使用二甲苯和醋酸丁酯对使用的砂磨机进行清洗，并通过清洗下来回收的二甲苯和醋酸丁酯加入砂磨产品中，用于调整粘度。
优选地，所述步骤一、将10-50份的有机硅改性丙烯酸树脂、1-35份的氨基树脂、0.1-5份的石墨烯桨液、5-25份的着色颜料和5-30份的醋酸混合分散1小时，得到混合分散液之前，还包括：
取石墨烯粉加入至甲苯溶液中，分散至溶解，即得所述石墨烯桨液。
上述，在制备石磨机浆液过程中，需要将石墨烯粉末缓缓加入至甲苯溶液中，通过设备进行分散的同时，继续添加石墨烯粉末，分散至完全溶解即得石墨烯浆液，备用。
下面根据具体实施例就本发明的技术方案做进一步的说明。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。
表1、石墨烯改性导热涂布油墨的实施例1-6及其制备方法
Figure BDA0001475684700000111
Figure BDA0001475684700000121
实施例1
按表1中的成分的重量份数，并且按照表1中的制备方法对实施例1中的成分生产石墨烯改性导热涂布油墨。
实施例2
按表1中的成分的重量份数，并且按照表1中的制备方法对实施例2中的成分生产石墨烯改性导热涂布油墨。
实施例3
按表1中的成分的重量份数，并且按照表1中的制备方法对实施例3中的成分生产石墨烯改性导热涂布油墨。
实施例4
按表1中的成分的重量份数，并且按照表1中的制备方法对实施例4中的成分生产石墨烯改性导热涂布油墨。
实施例5
按表1中的成分的重量份数，并且按照表1中的制备方法对实施例5中的成分生产石墨烯改性导热涂布油墨。
实施例6
按表1中的成分的重量份数，并且按照表1中的制备方法对实施例6中的成分生产石墨烯改性导热涂布油墨。
需要说明的是，实施例1至实施例6所示出石墨烯改性导热涂布油墨的实施例仅仅是较佳实施例枚举，本领域技术人员参照实施例1至实施例6的示例，可以轻易生产与本发明性能相似的石墨烯改性导热涂布油墨，例如，含有如下重量份数的组分：有机硅改性丙烯酸树脂26份、饱和聚酯树脂5.5份、改性聚氨酯树脂4.5份、甲醚化氨基树脂14份、石墨烯桨液11份、分散剂0.25份、流平剂0.3份、着色颜料15份、纳米碳酸钙3份、碳纳米管5份、酸性催化剂0.3份、聚四氟乙烯蜡1份、气相二氧化硅1.5份、二甲苯4.5份、醋酸丁酯12份。
油墨理化性质检测：
本发明将实施例1-6中的石墨烯改性导热涂布油墨与现有技术中的油墨(简称现有技术)进涂布对比测试，测试项目为附着力和热导率。
现有技术中的油墨的成分为羟基丙烯酸40-45份、云母粉15-20份、着色燃料10-12份和有机溶剂30-35份。
检测方法或设备：
导热仪；
百格测试。
表2、实施例1-6生产的石墨烯改性导热涂布油墨与现有技术中的油墨的理化性质对比
附着力(mpa) 热导率(w/mk)
现有技术 1.9 112
实施例1 3.0 130
实施例2 2.9 127
实施例3 3.3 145
实施例4 2.9 140
实施例5 3.0 139
实施例6 3.0 137
由表2中可见，本发明提供的现有技术中的石墨烯改性导热涂布油墨相对于现有技术中的油墨产品的附着力和热导率均有不同程度的提高，尤其是实施例3中的石墨烯改性导热涂布油墨，其附着力为3.3mpa，热导率达到145w/mk，与现有技术中的油墨产品的附着力1.9mpa和热导率112w/mk相比，具有显著性的差异。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
发明人声明，本发明通过上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程。并且即不意味着本发明应依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (9)

1.一种石墨烯改性导热涂布油墨，其特征在于，包括如下重量份数的组分：
有机硅改性丙烯酸树脂10-50份；
饱和聚酯树脂1-20份；
改性聚氨酯树脂1-20份；
甲醚化氨基树脂5-30份；
石墨烯桨液5-30份，取石墨烯粉加入至甲苯溶液中，分散至溶解，即得所述石墨烯桨液；
分散剂0.1-3份；
流平剂0.1-3份；
着色颜料10-35份；
纳米碳酸钙0.5-10份；
碳纳米管1-20份；
酸性催化剂0.1-5份；
聚四氟乙烯蜡0.1-5份；
气相二氧化硅0.2-5份；
二甲苯1-10份；
醋酸丁酯5-30份。
2.如权利要求1所述的石墨烯改性导热涂布油墨，其特征在于，所述有机硅改性丙烯酸树脂的重量份数为15-30份；
所述饱和聚酯树脂的重量份数为3-10份；
所述改性聚氨酯树脂的重量份数为3-10份。
3.如权利要求1所述的石墨烯改性导热涂布油墨，其特征在于，所述甲醚化氨基树脂的重量份数为10-20份。
4.如权利要求1所述的石墨烯改性导热涂布油墨，其特征在于，所述石墨烯桨液的固含量为30％；
所述石墨烯浆液的重量份数为8-15份。
5.如权利要求1所述的石墨烯改性导热涂布油墨，其特征在于，所述分散剂的重量份数为0.1-0.5份；
所述流平剂的重量份数为0.1-0.5份；
所述着色颜料的重量份数为12-18份。
6.如权利要求1所述的石墨烯改性导热涂布油墨，其特征在于，所述纳米碳酸钙的重量份数为1-5份；
所述碳纳米管的重量份数为3-10份。
7.如权利要求1所述的石墨烯改性导热涂布油墨，其特征在于，所述酸性催化剂的重量份数为0.1-0.5份；
所述聚四氟乙烯蜡的重量份数为0.5-2份。
8.如权利要求1所述的石墨烯改性导热涂布油墨，其特征在于，所述气相二氧化硅的重量份数为0.5-3份；
所述二甲苯的重量份数为1-5份；
所述醋酸丁酯的重量份数为8-15份。
9.一种石墨烯改性导热涂布油墨的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将10-50份的有机硅改性丙烯酸树脂、1-20份的饱和聚酯树脂、1-20份的改性聚氨酯树脂、5-30份的甲醚化氨基树脂、5-30份的石墨烯桨液、0.1-3份的分散剂、0.1-3份的流平剂、10-35份的着色颜料、0.5-10份的纳米碳酸钙、1-20份的碳纳米管、0.1-5份的酸性催化剂、0.1-5份的聚四氟乙烯蜡和0.2-5份的气相二氧化硅混合分散1小时，得到混合分散液；
所述步骤一、将10-50份的有机硅改性丙烯酸树脂、1-35份的氨基树脂、5-30份的石墨烯桨液、5-25份的着色颜料和0.1-5份的醋酸混合分散1小时；
步骤二、将所述混合分散液砂磨至粒径≤10μm，得到砂磨产品；
步骤三、将所述砂磨产品用1-10份的二甲苯和5-30份的醋酸丁酯调整粘度，即得。
CN201711172489.0A 2017-11-21 2017-11-21 石墨烯改性导热涂布油墨及制备方法 Active CN107793823B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711172489.0A CN107793823B (zh) 2017-11-21 2017-11-21 石墨烯改性导热涂布油墨及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711172489.0A CN107793823B (zh) 2017-11-21 2017-11-21 石墨烯改性导热涂布油墨及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107793823A CN107793823A (zh) 2018-03-13
CN107793823B true CN107793823B (zh) 2021-07-13

Family

ID=61535295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711172489.0A Active CN107793823B (zh) 2017-11-21 2017-11-21 石墨烯改性导热涂布油墨及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107793823B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108610735A (zh) * 2018-03-23 2018-10-02 东莞市宇康电子材料科技有限公司 一种散热油墨及其施工工艺
JP7412087B2 (ja) * 2018-04-20 2024-01-12 ナガセケムテックス株式会社 コーティング組成物
CN110564235B (zh) * 2019-07-24 2023-04-07 河北晨阳工贸集团有限公司 一种水性丙烯酸氨基烤漆及其制备方法
CN110804340A (zh) * 2019-11-22 2020-02-18 浙江龙游道明光学有限公司 一种用于免处理pet材料的单组份丝印油墨
IT202000006412A1 (it) * 2020-03-26 2021-09-26 Nanoprom Chemicals S R L Composizione di rivestimento per aumentare la dissipazione di calore
CN115785740B (zh) * 2022-10-11 2023-09-01 浙江省海洋开发研究院 一种石墨烯基高导电含酸油墨及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103113786A (zh) * 2013-03-07 2013-05-22 苏州牛剑新材料有限公司 一种石墨烯导电油墨及其制备方法
CN104693897A (zh) * 2015-02-28 2015-06-10 济宁利特纳米技术有限责任公司 一种基于石墨烯复合材料的导电油墨及其制备方法
CN106084989A (zh) * 2016-06-20 2016-11-09 陈勇 低温远红外电热碳浆
CN106800833A (zh) * 2017-01-11 2017-06-06 青岛瑞利特新材料科技有限公司 一种石墨烯改性铜系导电油墨及其制备方法
CN107022244A (zh) * 2017-05-10 2017-08-08 青岛瑞利特新材料科技有限公司 一种水性石墨烯彩色导电油墨
CN107227070A (zh) * 2017-06-23 2017-10-03 惠州市至上新材料有限公司 一种白铜用氧化石墨烯改性的单组份丝印散热油墨

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017127708A1 (en) * 2016-01-22 2017-07-27 Voxel8, Inc. 3d printable composite waterborne dispersions

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103113786A (zh) * 2013-03-07 2013-05-22 苏州牛剑新材料有限公司 一种石墨烯导电油墨及其制备方法
CN104693897A (zh) * 2015-02-28 2015-06-10 济宁利特纳米技术有限责任公司 一种基于石墨烯复合材料的导电油墨及其制备方法
CN106084989A (zh) * 2016-06-20 2016-11-09 陈勇 低温远红外电热碳浆
CN106800833A (zh) * 2017-01-11 2017-06-06 青岛瑞利特新材料科技有限公司 一种石墨烯改性铜系导电油墨及其制备方法
CN107022244A (zh) * 2017-05-10 2017-08-08 青岛瑞利特新材料科技有限公司 一种水性石墨烯彩色导电油墨
CN107227070A (zh) * 2017-06-23 2017-10-03 惠州市至上新材料有限公司 一种白铜用氧化石墨烯改性的单组份丝印散热油墨

Also Published As

Publication number Publication date
CN107793823A (zh) 2018-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107793823B (zh) 石墨烯改性导热涂布油墨及制备方法
CN107778979B (zh) Pet和pi膜通用绝缘哑黑电子凹印油墨及制备方法
US9518188B2 (en) Method of printing a conductive article and articles made thereby
US10166811B1 (en) Security devices
CN106928773B (zh) 一种可用于喷墨打印的石墨烯复合导电墨水及其制备方法
DE102015223801B4 (de) Acrylat-Druckfarbenzusammensetzungen, Verfahren zu dessen Herstellung und Verfahren zum Drucken unter Verwendung einer digitalen lithographischen Druckvorrichtung mit variablen Daten
WO2017047817A1 (ja) 平版印刷用インキ、平版インキ用ワニスおよびそれを用いた印刷物の製造方法
CN101945959A (zh) 用于制备导电涂层的可印刷组合物及其制备方法
CN105645388A (zh) 石墨烯分散剂及其应用
BRPI0607100A2 (pt) processos de preparação de produtos particulados, e de produtos floculados, produtos floculados, composição de pigmento, revestimento de superfìcie, usos de produtos floculados, e de produtos particulados, e, produtos particulados não-floculados e não-metálicos
WO2009108386A2 (en) Water-based ink composition for improved crockfastness
TW201602258A (zh) 光硬化型導電性油墨組成物
CN101063014A (zh) 用于喷墨直接制版技术的耐磨墨水及其制备方法
KR20150123853A (ko) 요판 인쇄
CN114940843B (zh) 具有表面活性剂的高稳定性水基油墨及其制备方法
CN101652439B (zh) 滚筒印刷用墨水组合物
JPWO2018235820A1 (ja) 偽造防止インク用組成物、偽造防止インク、および偽造防止用印刷物、並びに偽造防止インク用組成物の製造方法
WO2021030944A1 (zh) 一种可自定义图案的感光氧化石墨烯涂层及其制备方法
CN103589226B (zh) 高附着力的珠光银色油墨及其制备方法
JP7384022B2 (ja) 活性エネルギー線硬化型平版印刷用インキ、およびそれを用いた印刷物の製造方法
JP4851702B2 (ja) インキ
CN103351715A (zh) 一种紫外荧光印刷油墨
JP5734638B2 (ja) Ｕｖフレキソインキ用金粉
CN107337959A (zh) 一种环保印刷水墨
Jiang et al. Study of the adsorption performance and preparation of functional nano-silica pigment particles

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant