CN108373887A - 一种石墨烯基导电胶带及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种石墨烯基导电胶带，包括：基底，及形成在基底至少一侧上的胶黏层，离型纸。其制备方法，包括导电碳浆的制备、胶黏层的涂覆、干燥等步骤，制备工艺简单且易控制。通过上述方式，本发明制备的石墨烯基导电胶带具有更加优良的导电特性，可应用于扫描电镜（SEM）和X‑射线能谱（EDS）分析。

Description

一种石墨烯基导电胶带及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种导电胶带及其制备方法，具体的是一种使用石墨烯基材料的导电胶带及其制备方法。
背景技术
目前，扫描电镜（SEM）和X-射线能谱（EDS）测试时固定观测样本使用的导电胶带分为两类，一类是铜导电胶带，其导电物质为铜粉、镍粉、铝粉的混合物，另外一类是碳导电胶带，其导电物质为碳粉。就市场上实际应用情况看，碳导电胶带由于其成本低廉、性价比高从而使用更为广泛，但是其存在导电性较差的缺点，因此提高导电性成为碳导电胶带的主要研发方向。中国发明专利公开号CN 101323759 B，所公开的一种导电胶带通过多个碳纳米管相互平行地穿设于制备的胶黏剂层中且垂直于该胶黏层两侧表面，从胶黏剂的两端露头以提高导电性。中国发明专利公开号CN 103897626 A，所公开的一种导电胶带通过表面涂覆纳米银涂层的窄带片来增强导电性能，所用纳米银涂层的尺寸为6-10 nm。上述两个专利制备的导电胶带都使用了纳米材料，包括碳纳米管、纳米银粒子，这些纳米材料的制备工艺比较复杂，本身的生产成本也较高，显然不利于广泛推广应用。
石墨烯是一种新型碳材料，它是由单层碳原子紧密排列而成的二维六边形点阵结构，因其具有优异的导电性（横向电导率高达106 S/m），可以作为一种很好的导电填料应用于导电胶带市场。本专利研发的石墨烯基导电胶带，与现有的金属类导电胶带相比具有巨大的成本优势，与传统的碳导电胶带相比石墨烯基导电胶带在导电性能方面又具有显著的优势，在保持良好导电性的同时，石墨烯微片的用量会更少。石墨烯基导电胶带表面颗粒趋于更高的放大倍率，并减少漂移，有望成为扫描电镜（SEM）和X-射线能谱（EDS）测试时固定观测样本的理想背景基片，市场前景巨大。
发明内容
本发明的目的是提供一种能有效提高产品质量，工艺简单，效果显著的石墨烯基导电胶带的制备方法，可以应用在扫描电镜（SEM）和X-射线能谱（EDS）分析固定观测样本上面。
为了达到上述目的，本发明的具体技术方案是：
（1）导电碳浆的制备：将石墨烯微片、石墨、导电炭黑、有机溶剂、有机载体混合均匀分散后得到导电碳浆；
（2）胶黏层的涂覆：将上述导电碳浆与胶黏剂均匀混合后涂覆在基底上；
（3）干燥：将上述涂覆在基底上的混合物通过烘道干燥，披覆离型纸以形成导电胶带。
一种利用上述导电胶带的制备方法制备的导电胶带，包括基底，及形成在基底至少一侧上的胶黏层，离型纸。所述的胶黏层包括石墨烯微片和胶黏剂，其中石墨烯微片均匀分散在该胶黏剂中。
本发明制备的导电胶带性能评价指标是测量其方块电阻和电阻率。具体测试方法为：取约3 cm长一段导电胶带进行四探针法测试，胶带的厚度不大于0.16 mm，方块电阻最低能达到30 kΩ/□，电阻率最低能达到3 kΩ·cm。该导电胶带表面光滑平整无气泡，与常规胶带相比，导电率更高。
本发明中与现有技术相比具有以下优点：所使用的石墨烯是通过物理剥离法制备出来的，表面几乎无缺陷，作为导电填料之一均匀分散在胶黏剂中大大增强了胶带的导电性能，且该种石墨烯微片的制备方法简便，成本低。此外，本发明制备的石墨烯基导电胶带与传统的胶带相比，胶带表面颗粒趋于更高的放大倍率，并减少漂移，因此该导电胶带可专门为扫描电镜（SEM）和X-射线能谱仪（EDS）固定观测样本使用。在EDS中使用这种胶带不仅可大大降低背景的X射线值，提高观测精度，还可减小观测限度。
附图说明
图1是本发明所制备的石墨烯基导电胶带的立体结构示意图；
附图中各部件的标记如下：1、离型纸，2、胶黏层，3、基底。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例作进一步的详细说明。需要说明的是，下述实例仅限于本发明，但并不用于限制本发明的实施范围。
请参阅图1，本发明实施例包括：
一种石墨烯基导电胶带，包括胶黏层2和附着于所述胶黏层两侧的基底3和离型纸1。
该基底3为柔性较好的绝缘无纺布。
该胶黏层2由导电碳浆和胶黏剂组成，所述导电碳浆由导电炭黑、石墨烯微片、石墨、有机溶剂和有机载体。其中，所述的石墨烯微片的片层厚度为2-10 nm。
实施例1：
（1）导电碳浆的制备：将3%石墨烯微片、2%石墨、6%导电炭黑、34%乙酸乙酯、55%丙烯酸树脂在高速搅拌分散机搅拌5 min，混合分散均匀后置于三辊机研磨三遍，使之形成分散均匀的导电碳浆；
（2）胶黏层的涂覆：将上述导电碳浆与丙烯酸树脂不干胶在高速分散机中搅拌10 min，均匀混合后涂覆在绝缘无纺布上，导电碳浆与丙烯酸树脂不干胶的质量比为1:1.8；
（3）干燥：将上述涂覆在绝缘无纺布上的胶黏层通过烘道干燥0.5 h，烘干温度为80℃，披覆离型纸以形成导电胶带，其中所述所形成的胶黏层厚度为0.14 mm。
性能测试：采用四探针法测试，方块电阻为30 kΩ/□，电阻率为5 kΩ·cm。
实施例2：
（1）导电碳浆的制备：将3%石墨烯微片、3%石墨、9%导电炭黑、35%乙酸乙酯、50%环氧树脂在高速搅拌分散机搅拌5 min，混合分散均匀后置于三辊机研磨三遍，使之形成分散均匀的导电碳浆；
（2）胶黏层的涂覆：将上述导电碳浆与丙烯酸树脂不干胶在高速分散机中搅拌10 min，均匀混合后涂覆在绝缘无纺布上，导电碳浆与丙烯酸树脂不干胶的质量比为1:1；
（3）干燥：将上述涂覆在绝缘无纺布上的胶黏层通过烘道干燥0.5 h，烘干温度为80℃，披覆离型纸以形成导电胶带，其中所述所形成的胶黏层厚度为0.16 mm。
性能测试：采用四探针法测试，方块电阻为50 kΩ/□，电阻率为13 kΩ·cm。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，并非因此限制本发明的专利范围，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种石墨烯基导电胶带的制备方法，其包括以下步骤：
（1）导电碳浆的制备：将石墨烯微片、石墨、导电炭黑、有机溶剂、有机载体混合均匀分散后得到导电碳浆；
（2）胶黏层的涂覆：将上述导电碳浆与胶黏剂均匀混合后涂覆在基底上；
（3）干燥：将上述涂覆在基底上的混合物通过烘道干燥，披覆离型纸以形成导电胶带。
2.一种利用权利要求1所述的石墨烯基导电胶带的制备方法制备的石墨烯基导电胶带，其包括：基底，及形成在基底至少一侧上的胶黏层，离型纸。
3.根据权利要求1所述的石墨烯基导电胶带的制备方法，其特征在于，所述的石墨烯微片的片层厚度为2-10 nm。
4.根据权利要求1所述的石墨烯基导电胶带的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为无水乙醇，己二酸二乙酯，乙酸乙酯，乙二醇丁醚醋酸酯中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的石墨烯基导电胶带的制备方法，其特征在于，所述的有机载体为丙烯酸树脂，环氧树脂，聚氨酯树脂，聚酯树脂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的石墨烯基导电胶带的制备方法，其特征在于，所述的分散步骤可通过三辊机及高速搅拌机分散实现。
7.根据权利要求1所述的石墨烯基导电胶带的制备方法，其特征在于，所述的胶黏剂为丙烯酸树脂不干胶。
8.根据权利要求1所述的石墨烯基导电胶带的制备方法，其特征在于，所述的基底为绝缘无纺布。
9.根据权利要求2 所述的石墨烯基导电胶带，其特征在于，所述的胶黏层厚度为0.06-0.12 mm。
10.根据权利要求2 所述的石墨烯基导电胶带，可应用于扫描电镜（SEM）和X-射线能谱（EDS）分析。
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