CN110157246A - 一种导电油墨的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导电油墨的制备方法,具体制备过程如下:将亲水性连接料加入水中搅拌溶解后向其中加入导电颜料,混合搅拌3‑5min,得到均匀分散的浆料,然后向浆料中加入环氧固化剂,研磨分散10‑15min,得到导电油墨。本发明通过制备具有一定导电性质的颜料,使得颜料本身具有一定的导电能力,同时颜料的表面接枝有亲水基团,能够与制备的亲水性连接料充分混合分散,无需添加分散剂即可实现均匀分散,使得制备的导电油墨层的导电性能均一,油墨层颜色均匀。
Description
技术领域
本发明属于油墨制备领域,涉及一种导电油墨的制备方法。
背景技术
导电油墨通常是包括通过将颜填料、粘结料加入溶剂中,同时向其中加入分散剂、导电材料等功能助剂实现导电的性能,但是现有的导电油墨制备过程中直接将在其中加入导电材料和颜填料,容易造成导电材料和颜填料之间分散不均匀,进而使得油墨层的导电性能降低,同时油墨层颜色深浅不一,并且在油墨制备过程中使用的连接料不能与固体的导电材料和颜填料充分分散均匀,不仅造成粘结性能降低,同时造成颜填料分散不均使得其部分位置颜料堆积,颜料之间的粘结性能较低,在外力作用下容易剥离,造成油墨层表面的斑驳;
同时现有的环氧树脂超支化树脂制备过程中通常是以苯环为中心向周侧进行接枝改性,由于苯环本身具有较高的非极性,进而降低了制备的粘结料的极性,降低了树脂在水中的溶解性能,进而降低了水性油墨的分散性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导电油墨的制备方法,通过制备具有一定导电性质的颜料,使得颜料本身具有一定的导电能力,同时颜料的表面接枝有亲水基团,能够与制备的亲水性连接料充分混合分散,无需添加分散剂即可实现均匀分散,使得制备的导电油墨层的导电性能均一,油墨层颜色均匀,进而解决了现有现有的导电油墨制备过程中直接将在其中加入导电材料和颜填料,容易造成导电材料和颜填料之间分散不均匀,进而使得油墨层的导电性能降低,同时油墨层颜色深浅不一的问题。
本发明制备的球形多孔石墨烯载体材料的导电性能与片层石墨烯相比升高,进而提高了导电颜料的导电性能,同时多孔石墨烯为纳米结构,内部支撑骨架为导电网络,进而实现高导电性能,同时由于多孔石墨烯的表面接枝有水溶性苯胺黑,水溶性苯胺黑分子链上含有大量的磺酸基,进而能够提高颜料的润湿性,能够与水溶性连接料充分分散均匀,实现良好的分散性能,解决了现有的导电油墨直接使用石墨烯材料导电性能较低的问题。
本发明以脂肪碳为中心,向周侧进行扩散接枝,降低了聚合物分子的共轭效应,提高了溶解性能,同时由于超支化作用使得制备的连接料与导电颜料混合时导电颜料能够均匀分散在粘结料支化结构空隙中,不仅实现导电颜料与连接料的均匀混合,同时由于连接料中支化结构端部都含有环氧基团,均能够与环氧固化剂进行固化作用,提高了油墨的粘结性能。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
导电颜料的具体制备过程如下:
①将硫酸亚铁和硫酸铜同时加入水中搅拌溶解,然后向其中加入一定量的油酸,混合均匀后在室温条件下向其中滴加硼氢化钠和氢氧化钾的混合溶液,搅拌反应至有沉淀生成时停止继续搅拌反应1.5-2h,然后陈化1h后抽滤洗涤干燥,得到纳米合金材料,然后将纳米合金材料加入浓度为6-7%的盐酸溶液中,搅拌反应4-5h,然后过滤洗涤至中性得到多孔纳米金属材料;其中硫酸铜和硫酸亚铁的物质的量之比为1:5.2-5.3,硫酸铜、硼氢化钠和氢氧化钾的物质的量之比为1:6.6-6.7:6.4-6.5;以硼氢化钠为还原剂,通过液相还原法制备纳米合金材料;
②将步骤①中制备的多孔纳米金属材料放置在石英管的石英舟中,同时将石英舟放入管式炉中,同时保持管式炉始终处于抽真空状态,接着向管式炉中按照12mL/min的速度通入氢气,同时控制管式炉升温至1050℃,保持温度不变向管式炉中按照12mL/min的速度通入氢气,同时按照12mL/min的速度通入甲烷气体,恒温反应40-45min,然后快速降温,降温过程中继续通氢气和甲烷气体,直到管式炉中的温度降低至室温,然后向管式炉中通入氩气,直到管式炉中压力变化至常压状态,取出石英舟中的产物,由于多孔纳米金属材料内部含有大量的孔道结构,孔道结构之间相互连通,甲烷气体在孔道结构的内壁上进行反应生成石墨烯,相邻孔道结构相互连通,因此制备的石墨烯为球形网状骨架结构,骨架结构内部空隙之间相连接,有利于电荷的传递,提高导电能力;
③将步骤②中制备的产物加入浓度为30%的氯化铁溶液中,在50-60℃下浸泡10-12h,此时泡沫铜中的铜与氯化铁反应腐蚀,只留下原有多孔纳米金属材料结构空隙中填充生长的石墨烯材料,得到多孔石墨烯骨架材料;每千克产物中加入30-32L浓度为30%的氯化铁溶液中;
④将步骤③中制备的多孔石墨烯骨架材料加入浓硫酸溶液中,同时向其中加入硝酸钠,然后在冰水浴中反应20-30min,然后向其中加入高锰酸钾,搅拌反应5-10min后升温至50℃反应5-6h,冷却至室温,然后缓慢滴加双氧水,直到溶液的颜色变为棕黄,然后进行过滤洗涤烘干,得到氧化多孔石墨烯;其中每克多孔石墨烯骨架材料中加入30-35mL浓硫酸溶液,加入0.6-0.7g硝酸钠,加入3.4-3.5g高锰酸钾;
⑤将水溶性苯胺黑和水加入反应容器中,搅拌溶解后升温至80-90℃回流,同时向其中加入步骤④制备的球形氧化多孔石墨烯,恒温回流反应9-10h,然后进行过滤,依次通过乙醇、丙酮洗涤后烘干,得到黑色粉末;其中每克氧化多孔石墨烯中加入水溶性苯胺黑0.83-0.85g;由于水溶性苯胺黑中含有活性氨基,而氧化多孔石墨烯骨架上含有大量的环氧基团和羧基,均能够与氨基进行反应,进而使得水溶性苯胺黑接枝在多孔石墨烯内部和外部骨架上,使得多孔石墨烯被水溶性苯胺黑填充和包围,由于多孔石墨烯为纳米结构,进而使得制备的颜料也为纳米结构,并且纳米结构内部支撑骨架为导电网络,进而实现高导电性能,同时由于多孔石墨烯的表面接枝有水溶性苯胺黑,水溶性苯胺黑分子链上含有大量的磺酸基,进而能够提高颜料的润湿性;
亲水性连接料的具体制备过程如下:
步骤1:将柠檬酸加入二氯亚砜中,升温至80-90℃回流反应8-10h,然后进行减压蒸馏除去其中未反应完全的二氯亚砜,得到粉末产物A;每克柠檬酸中加入二氯亚砜25-30mL;
步骤2:将硼酸和苯酚加入反应容器中,同时向其中加入乙醚,升温至100-110℃回流搅拌至固体溶解,然后向其中加入步骤1中制备的粉末产物A,粉末产物A分三次加入,每次加入量相同,每次加入后搅拌反应30-40min后再加入第二次,当粉末产物完全加入后继续搅拌反应1.5-2h,然后将产物冷却后向其中加入滴加盐酸至无固体析出,然后过滤,将滤液加入苯中搅拌2-3min后静置分层,将有机层进行减压蒸馏,得到产物B;其中每克苯酚中加入硼酸0.165-0.166g,加入粉末产物A1.36-1.37g;制备的产物B中在不同方向均接枝有苯酚,进而使得产物B能够在不同方向进行反应;
步骤3:将步骤2中制备的产物B加入丙酮溶液中,搅拌溶解后向其中加入环氧氯丙烷,升温至80-90℃后向反应容器中加入氢氧化钠,恒温回流搅拌反应10-12h,然后减压蒸馏,得到亲水性连接料,其中每克产物B中加入环氧氯丙烷1.02-1.04g,加入氢氧化钠0.11-0.12g,该亲水性连接料能够直接在水中溶解;由于产物B在不同方向均能够与环氧氯丙烷进行反应,生成超支化的结构,进一步提高了连接料在水中的溶解性能,现有的环氧树脂超支化树脂制备过程中通常是以苯环为中心向周侧进行接枝改性,由于苯环本身具有较高的非极性,进而降低了制备的粘结料的极性,降低了树脂在水中的溶解性能,本发明以脂肪碳为中心,向周侧进行扩散接枝,降低了聚合物分子的共轭效应,提高了溶解性能,同时由于超支化作用使得制备的连接料与导电颜料混合时导电颜料能够均匀分散在粘结料支化结构空隙中,不仅实现导电颜料与连接料的均匀混合,同时由于连接料中支化结构端部都含有环氧基团,均能够与环氧固化剂进行固化作用,提高了油墨的粘结性能;
一种导电油墨的制备方法,具体制备过程如下:将亲水性连接料加入水中搅拌溶解后向其中加入导电颜料,混合搅拌3-5min,得到均匀分散的浆料,然后向浆料中加入环氧固化剂,研磨分散10-15min,得到导电油墨;由于导电颜料的表面接枝有水溶性苯胺黑,水溶性苯胺黑分子链上含有大量的磺酸基,而亲水性粘结料能够溶于水,具有较高的亲水性能,进而使得导电颜料能够和亲水性连接料分散混合均匀;
其中每克导电颜料中加入亲水性连接料0.41-0.43g,加入水1.71-1.73g,加入环氧固化剂0.13-0.14g;环氧固化剂为脂肪二胺。
本发明的有益效果:
本发明通过制备具有一定导电性质的颜料,使得颜料本身具有一定的导电能力,同时颜料的表面接枝有亲水基团,能够与制备的亲水性连接料充分混合分散,无需添加分散剂即可实现均匀分散,使得制备的导电油墨层的导电性能均一,油墨层颜色均匀,进而解决了现有现有的导电油墨制备过程中直接将在其中加入导电材料和颜填料,容易造成导电材料和颜填料之间分散不均匀,进而使得油墨层的导电性能降低,同时油墨层颜色深浅不一的问题。
本发明制备的球形多孔石墨烯载体材料的导电性能与片层石墨烯相比升高,进而提高了导电颜料的导电性能,同时多孔石墨烯为纳米结构,内部支撑骨架为导电网络,进而实现高导电性能,同时由于多孔石墨烯的表面接枝有水溶性苯胺黑,水溶性苯胺黑分子链上含有大量的磺酸基,进而能够提高颜料的润湿性,能够与水溶性连接料充分分散均匀,实现良好的分散性能,解决了现有的导电油墨直接使用石墨烯材料导电性能较低的问题。
本发明以脂肪碳为中心,向周侧进行扩散接枝,降低了聚合物分子的共轭效应,提高了溶解性能,同时由于超支化作用使得制备的连接料与导电颜料混合时导电颜料能够均匀分散在粘结料支化结构空隙中,不仅实现导电颜料与连接料的均匀混合,同时由于连接料中支化结构端部都含有环氧基团,均能够与环氧固化剂进行固化作用,提高了油墨的粘结性能。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明产物A的反应结构式;
图2为本发明产物B的反应结构式;
图3为本发明亲水性连接料的反应结构式。
具体实施方式
请参阅图1、图2和图3,结合如下实施例进行详细说明:
实施例1:
导电颜料的具体制备过程如下:
①将160g硫酸铜和1446g硫酸亚铁同时加入3L水中搅拌溶解,然后向其中加入200mL油酸,混合均匀后在室温条件下向其中滴加硼氢化钠和氢氧化钾的混合溶液,其中混合溶液是由251g硼氢化钠和358g氢氧化钾加入800mL水中混合制备,搅拌反应至有沉淀生成时停止继续搅拌反应1.5-2h,然后陈化1h后抽滤洗涤干燥,得到纳米合金材料,然后将1kg纳米合金材料加入5L浓度为6-7%的盐酸溶液中,搅拌反应4-5h,然后过滤洗涤至中性得到多孔纳米金属材料;
②将步骤①中制备的多孔纳米金属材料放置在石英管的石英舟中,同时将石英舟放入管式炉中,同时保持管式炉始终处于抽真空状态,接着向管式炉中按照12mL/min的速度通入氢气,同时控制管式炉升温至1050℃,保持温度不变向管式炉中按照12mL/min的速度通入氢气,同时按照12mL/min的速度通入甲烷气体,恒温反应40-45min,然后快速降温,降温过程中继续通氢气和甲烷气体,直到管式炉中的温度降低至室温,然后向管式炉中通入氩气,直到管式炉中压力变化至常压状态,取出石英舟中的产物;
③将1kg步骤②中制备的产物加入30L浓度为30%的氯化铁溶液中,在50-60℃下浸泡10-12h,此时泡沫铜中的铜与氯化铁反应腐蚀,只留下原有多孔纳米金属材料结构空隙中填充生长的石墨烯材料,得到多孔石墨烯骨架材料;
④将1kg步骤③中制备的多孔石墨烯骨架材料加入30L浓硫酸溶液中,同时向其中加入0.6kg硝酸钠,然后在冰水浴中反应20-30min,然后向其中加入3.4kg高锰酸钾,搅拌反应5-10min后升温至50℃反应5-6h,冷却至室温,然后缓慢滴加双氧水,直到溶液的颜色变为棕黄,然后进行过滤洗涤烘干,得到氧化多孔石墨烯;
⑤将0.83kg水溶性苯胺黑和5L水加入反应容器中,搅拌溶解后升温至80-90℃回流,同时向其中加入1kg步骤④中制备的球形氧化多孔石墨烯,恒温回流反应9-10h,然后进行过滤,依次通过乙醇、丙酮洗涤后烘干,得到黑色粉末。
实施例2:
步骤①:将1kg石墨烯加入30L浓硫酸溶液中,同时向其中加入0.6kg硝酸钠,然后在冰水浴中反应20-30min,然后向其中加入3.4kg高锰酸钾,搅拌反应5-10min后升温至50℃反应5-6h,冷却至室温,然后缓慢滴加双氧水,直到溶液的颜色变为棕黄,然后进行过滤洗涤烘干,得到氧化石墨烯;
步骤②:将0.83kg水溶性苯胺黑和5L水加入反应容器中,搅拌溶解后升温至80-90℃回流,同时向其中加入1kg步骤①中制备的氧化石墨烯,恒温回流反应9-10h,然后进行过滤,依次通过乙醇、丙酮洗涤后烘干,得到黄黑色粉末。
实施例3:
亲水性连接料的具体制备过程如下:
步骤1:将1kg柠檬酸加入25L二氯亚砜中,升温至80-90℃回流反应8-10h,然后进行减压蒸馏除去其中未反应完全的二氯亚砜,得到粉末产物A;
步骤2:将0.165kg硼酸和1kg苯酚加入反应容器中,同时向其中加入12L乙醚,升温至100-110℃回流搅拌至固体溶解,然后向其中加入1.36kg步骤1中制备的粉末产物A,粉末产物A分三次加入,每次加入量相同,每次加入后搅拌反应30-40min后再加入第二次,当粉末产物完全加入后继续搅拌反应1.5-2h,然后将产物冷却后向其中加入滴加盐酸至无固体析出,然后过滤,将滤液加入苯中搅拌2-3min后静置分层,将有机层进行减压蒸馏,得到产物B;
步骤3:将1kg步骤2中制备的产物B加入8L丙酮溶液中,搅拌溶解后向其中加入1.02kg环氧氯丙烷,升温至80-90℃后向反应容器中加入0.11kg氢氧化钠,恒温回流搅拌反应10-12h,然后减压蒸馏,得到亲水性连接料。
实施例4:
亲水性连接料的具体制备过程如下:
步骤1:将1kg均苯三甲酸加入25L二氯亚砜中,升温至80-90℃回流反应8-10h,然后进行减压蒸馏除去其中未反应完全的二氯亚砜,得到粉末产物A;
步骤2:将0.165kg硼酸和1kg苯酚加入反应容器中,同时向其中加入12L乙醚,升温至100-110℃回流搅拌至固体溶解,然后向其中加入1.36kg步骤1中制备的粉末产物A,粉末产物A分三次加入,每次加入量相同,每次加入后搅拌反应30-40min后再加入第二次,当粉末产物完全加入后继续搅拌反应1.5-2h,然后将产物冷却后向其中加入滴加盐酸至无固体析出,然后过滤,将滤液加入苯中搅拌2-3min后静置分层,将有机层进行减压蒸馏,得到产物B;
步骤3:将1kg步骤2中制备的产物B加入8L丙酮溶液中,搅拌溶解后向其中加入1.02kg环氧氯丙烷,升温至80-90℃后向反应容器中加入0.11kg氢氧化钠,恒温回流搅拌反应10-12h,然后减压蒸馏,得到亲水性连接料。
实施例5:
一种导电油墨的制备方法,具体制备过程如下:将0.41kg实施例3制备的亲水性连接料加入1.35kg水中搅拌溶解后向其中加入1kg实施例1制备的导电颜料,混合搅拌3-5min,得到均匀分散的浆料,然后向浆料中加入0.13kg二甲胺基丙胺,研磨分散10-15min,得到导电油墨。
实施例6:
一种导电油墨的制备方法与实施例5相同,将实施例5中使用的实施例3制备的亲水性连接料替换为实施例4制备的亲水性连接料。
实施例7:
一种导电油墨的制备方法与实施例5相同,将实施例5中使用的实施例3制备的亲水性连接料替换为E41型双酚A环氧树脂。
实施例8:
一种导电油墨的制备方法与实施例5相同,将实施例5中使用的实施例1制备的导电颜料替换为实施例2制备的导电颜料。
实施例9:
一种导电油墨的制备方法,具体制备过程如下:将0.41kg实施例3制备的亲水性连接料加入1.35kg水中搅拌溶解后向其中加入0.63kg石墨烯,混合搅拌3-5min,然后再加入0.52kg水溶性苯胺黑,得到均匀分散的浆料,然后向浆料中加入0.13kg二甲胺基丙胺,研磨分散10-15min,得到导电油墨。
实施例10:
将实施例5-9中制备的导电油墨在铜版纸上印上若干条长条样品,然后移入100℃的真空干燥箱中处理30-40min,然后用四探针测定墨膜表面不同位置的电阻,同时计算导电油墨的电阻率ρ=Rd,R为电阻测定值,d为墨层厚度,结果如表1所示,同时测定实施例1制备的多孔石墨烯的电阻率为8.46×10-6Ω.cm,石墨烯的电阻率为1.02×10-6Ω.cm;
表1实施例5-9中制备的导电油墨形成的墨膜不同位置的电阻率(Ω.cm)
由表1和测定结果可知,多孔石墨烯通过将石墨烯制备成球状网状多孔结构,提高了石墨烯分子之间的连接,为电子转移提供了介质,进而提高了石墨烯的电导率,同时实施例5中使用的导电颜料的表面接枝有水溶性苯胺黑,水溶性苯胺黑分子链上含有大量的磺酸基,而亲水性粘结料能够溶于水,具有较高的亲水性能,进而使得导电颜料能够和亲水性连接料分散混合均匀,进而使得刷涂的油墨膜电阻率均匀;实施例6中由于使用均苯酸为中心介质制备粘结料,提高了粘结料的疏水性能,进而降低了导电颜料的分散性,使得导电颜料不能够均匀分散,使得制备的导电油墨的导电性能分布不均匀;实施例7中使用的E41型双酚A环氧树脂不溶于水,具有很高的疏水性能,在不添加分散剂的情况下造成导电颜料分散不均匀,同时由于E41型双酚A环氧树脂为直链结构,分散困难,进而使得导电油墨的导电性能不均匀;实施例8中使用的导电颜料为氧化石墨烯与水溶性苯胺黑反应制备的颜料,有氧化石墨烯为片状结构,其本身电导率较低,同时水溶性苯胺黑只能接枝在其表面,进而减少了作用位点,降低了苯胺黑的接枝量,同时降低了颜料中亲水基团的含量,进而降低了颜料与亲水性连接料之间的分散相融性;实施例9中直接添加水溶性苯胺黑,容易造成颜料和导电材料不能均匀分散,进而使得制备的油墨电导率分散不均匀。
实施例11:
将实施例5-9中制备的导电油墨在铜版纸上印上若干条长条样品,根据DINEN ISO2409,采用百格法测试油墨层对铜版纸的附着力,用百格刀在油墨层的表面均匀施力,画出百格图形,然后用软毛刷清扫三次,然后拉出3M 360#胶带,贴在网格上,然后对胶带表面施加力压合胶带,然后保持胶带与样品60度角在0.5-1s内撕开胶带,观察油墨层脱落情况,同时观察撕裂之前油墨层颜色结果如表2所示:
表2实施例5-9中制备的导电油墨的附着力剂油墨层颜色测定结果
由表2可知,实施例5中油墨层贴合良好并且油墨深度没有变化,以脂肪碳为中心,向周侧进行扩散接枝,降低了聚合物分子的共轭效应,提高了溶解性能,同时由于超支化作用使得制备的连接料与导电颜料混合时导电颜料能够均匀分散在粘结料支化结构空隙中,不仅实现导电颜料与连接料的均匀混合,同时由于连接料中支化结构端部都含有环氧基团,均能够与环氧固化剂进行固化作用,提高了油墨的粘结性能;实施例6中由于制备的水性连接料以均苯酸为中心介质制备粘结料,提高了粘结料的疏水性能,进而降低了导电颜料的分散性,使得导电颜料不能够均匀分散,造成导电颜料的重叠,重叠部分颜料之间相互作用力较差,进而使得其牢固性较差,容易被撕下;实施例7中使用的E41型双酚A环氧树脂为直链结构,分散困难,进而使得导电油墨的导电性能不均匀,并且其固化作用点只有两端侧的作用点,因此其粘结性能较低,容易撕下,实施例8和实施例9中均由于颜料与连接料分散不均匀,造成造成导电颜料的重叠,重叠部分颜料之间相互作用力较差,进而使得其牢固性较差,容易被撕下。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.一种导电油墨的制备方法,其特征在于,具体制备过程如下:将亲水性连接料加入水中搅拌溶解后向其中加入导电颜料,混合搅拌3-5min,得到均匀分散的浆料,然后向浆料中加入环氧固化剂,研磨分散10-15min,得到导电油墨;
导电颜料的具体制备过程如下:
①将硫酸亚铁和硫酸铜同时加入水中搅拌溶解,然后向其中加入一定量的油酸,混合均匀后在室温条件下向其中滴加硼氢化钠和氢氧化钾的混合溶液,搅拌反应至有沉淀生成时停止继续搅拌反应1.5-2h,然后陈化1h后抽滤洗涤干燥,得到纳米合金材料,然后将纳米合金材料加入浓度为6-7%的盐酸溶液中,搅拌反应4-5h,然后过滤洗涤至中性得到多孔纳米金属材料;
②将步骤①中制备的多孔纳米金属材料放置在石英管的石英舟中,同时将石英舟放入管式炉中,同时保持管式炉始终处于抽真空状态,接着向管式炉中按照12mL/min的速度通入氢气,同时控制管式炉升温至1050℃,保持温度不变向管式炉中按照12mL/min的速度通入氢气,同时按照12mL/min的速度通入甲烷气体,恒温反应40-45min,然后快速降温,降温过程中继续通氢气和甲烷气体,直到管式炉中的温度降低至室温,然后向管式炉中通入氩气,直到管式炉中压力变化至常压状态,取出石英舟中的产物;
③将步骤②中制备的产物加入浓度为30%的氯化铁溶液中,在50-60℃下浸泡10-12h,此时泡沫铜中的铜与氯化铁反应腐蚀,只留下原有多孔纳米金属材料结构空隙中填充生长的石墨烯材料,得到多孔石墨烯骨架材料;
④将步骤③中制备的多孔石墨烯骨架材料加入浓硫酸溶液中,同时向其中加入硝酸钠,然后在冰水浴中反应20-30min,然后向其中加入高锰酸钾,搅拌反应5-10min后升温至50℃反应5-6h,冷却至室温,然后缓慢滴加双氧水,直到溶液的颜色变为棕黄,然后进行过滤洗涤烘干,得到氧化多孔石墨烯;
⑤将水溶性苯胺黑和水加入反应容器中,搅拌溶解后升温至80-90℃回流,同时向其中加入步骤④制备的球形氧化多孔石墨烯,恒温回流反应9-10h,然后进行过滤,依次通过乙醇、丙酮洗涤后烘干,得到黑色粉末。
2.根据权利要求1所述的一种导电油墨的制备方法,其特征在于,每克导电颜料中加入亲水性连接料0.41-0.43g,加入水1.71-1.73g,加入环氧固化剂0.13-0.14g。
3.根据权利要求1所述的一种导电油墨的制备方法,其特征在于,步骤①中硫酸铜和硫酸亚铁的物质的量之比为1:5.2-5.3,硫酸铜、硼氢化钠和氢氧化钾的物质的量之比为1:6.6-6.7:6.4-6.5。
4.根据权利要求1所述的一种导电油墨的制备方法,其特征在于,步骤⑤中每克氧化多孔石墨烯中加入水溶性苯胺黑0.83-0.85g。
5.根据权利要求1所述的一种导电油墨的制备方法,其特征在于,亲水性连接料的具体制备过程如下:
步骤1:将柠檬酸加入二氯亚砜中,升温至80-90℃回流反应8-10h,然后进行减压蒸馏除去其中未反应完全的二氯亚砜,得到粉末产物A;
步骤2:将硼酸和苯酚加入反应容器中,同时向其中加入乙醚,升温至100-110℃回流搅拌至固体溶解,然后向其中加入步骤1中制备的粉末产物A,粉末产物A分三次加入,每次加入量相同,每次加入后搅拌反应30-40min后再加入第二次,当粉末产物完全加入后继续搅拌反应1.5-2h,然后将产物冷却后向其中加入滴加盐酸至无固体析出,然后过滤,将滤液加入苯中搅拌2-3min后静置分层,将有机层进行减压蒸馏,得到产物B;
步骤3:将步骤2中制备的产物B加入丙酮溶液中,搅拌溶解后向其中加入环氧氯丙烷,升温至80-90℃后向反应容器中加入氢氧化钠,恒温回流搅拌反应10-12h,然后减压蒸馏,得到亲水性连接料。
6.根据权利要求5所述的一种导电油墨的制备方法,其特征在于,步骤2中每克苯酚中加入硼酸0.165-0.166g,加入粉末产物A1.36-1.37g。
7.根据权利要求5所述的一种导电油墨的制备方法,其特征在于,步骤3中每克产物B中加入环氧氯丙烷1.02-1.04g,加入氢氧化钠0.11-0.12g。
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