CN116904067A - 一种石墨烯电热油墨及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种石墨烯电热油墨及其制备方法，其中，所述石墨烯电热油墨包含导电填料、弹性填料、溶剂、分散剂和助剂；相对于100重量份的溶剂，所述石墨烯电热油墨中二维石墨烯的含量为1～10重量份，碳纳米管的含量为1～5重量份，超导电炭黑的含量为5～30重量份，弹性填料的含量为10～30重量份，分散剂的含量为1～10重量份，助剂的含量为0.5～5重量份；所述导电填料与所述弹性填料的质量比为2以下。本公开制备的电热油墨具备高弹性的三维空间导电网络结构，优异的可拉伸性和弯折性能，在高形变量的拉伸极限下电阻变化率低，且附着力高，在施加电压时能够辐射远红外光谱，电热性能稳定，制备工艺简单，易于批量化生产。
Description
技术领域
本公开属于电热油墨领域，具体涉及一种石墨烯电热油墨及其制备方法和用途。
背景技术
近年来，随着大健康概念深入人心，许多理疗养生产品逐渐进入我们生活中，例如电热膜、加热地毯、加热床垫等。在这些产品中，导电功能材料是技术关键，其导电均匀性、稳定性直接决定了该产品使用的安全性。尤其在一些柔性的理疗养生产品中，正常使用时，导电涂层会产生一定程度的挤压、拉伸、扭曲、褶皱等变形，造成导电涂层开裂，导致其出现电阻急剧增大、失效等问题，从而使产品的质量、安全性能以及使用寿命显著降低。
CN102876131A中公开了一种包含水、着色剂、表面活性剂和含氟弹性体的可拉伸油墨组合物，能够用于一些易变形基底上的印刷标记或图像，但该油墨属于色料墨，不具有一定的导电性能，同时也没有控制填充颗粒在变形的分布情况。CN107475840A中公开了一种可拉伸的电热纤维，该电热纤维以包芯为弹性体，在其表面依次制备导电层、保护层、变色层，其具有良好的导电性、可拉伸性以及循环稳定性，但该方法需要在弹性的包芯纱表面制备多个功能层，制备工艺复杂、成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种石墨烯电热油墨及其制备方法和用途，本发明制备的电热油墨具备三维空间导电网络结构，具备高弹性和优异的可拉伸性，在高形变量的拉伸下导电膜层能够保持完整，膜层的弯折性能优异，电阻变化率低、稳定性高，且法向辐射率高，电热性能稳定，不易氧化。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种石墨烯电热油墨，其中，所述石墨烯电热油墨包含导电填料、弹性填料、溶剂、分散剂和助剂，所述导电填料包含二维石墨烯、碳纳米管和导电碳黑；相对于100重量份的溶剂，所述石墨烯电热油墨中二维石墨烯的含量为1～10重量份，碳纳米管的含量为1～5重量份，超导电炭黑的含量为5～30重量份，弹性填料的含量为10～30重量份，分散剂的含量为1～10重量份，助剂的含量为0.5～5重量份；
所述导电填料与所述弹性填料的质量比为2以下。
可选地，所述导电填料与所述弹性填料的质量比为(0.1～2)：1。
可选地，所述弹性填料的硬度为10～80度，弹性模量为3～15MPa，弹性极限为300～1000％。
可选地，所述弹性填料包含第一弹性填料、第二弹性填料和第三弹性填料；
其中，所述第一弹性填料选自改性聚氨酯、丙烯酸树脂和热塑性聚氨酯弹性体中的一种或几种；所述第二弹性填料选自氨基树脂、硫化树脂和有机硅树脂中的一种或几种；所述第三弹性填料选自硅树脂、氯丁胶、天然乳胶和虫胶的一种或几种；
以所述弹性填料的总质量计，所述弹性填料中所述第一弹性填料、所述第二弹性填料和所述第三弹性填料的质量比为(0.1～4)：1：(0.1～3)。
可选地，以所述导电填料的总质量计，所述导电填料中二维石墨烯、碳纳米管和导电碳黑的质量比为(0.1～5)：1：(1～25)；
其中，所述二维石墨烯的层数为10层以下，电导率为8000S/m以上，片径为1～10μm；
所述碳纳米管选自缠绕式碳纳米管和阵列式碳纳米管中的一种或几种，所述碳纳米管的管径为7～10nm，比表面积为260～320m2/g；
所述导电碳黑的电阻率为10Ω·m以下。
可选地，所述溶剂选自丁二醇、正丁醇、乙二醇丁醚、乙醇酸正丁酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯中的一种或几种；
所述分散剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇和羧甲基纤维素钠中的一种或几种；
所述助剂包括消泡剂、流平剂、附着力助剂、增稠剂、润湿剂、偶联剂、碳材料润湿剂和促进成膜剂中的一种或几种。
本发明第二方面提供一种采用本发明第一方面提供的石墨烯电热油墨制备电热油墨层的方法，其中，该方法包括：
S1将导电填料、弹性填料、溶剂、分散剂混合分散，得到分散浆料；
S2将步骤S1的分散浆料与助剂混合后进行研磨，得到D50粒径为5～25μm的电热油墨浆料；
S3将步骤S2的电热油墨浆料涂布于基材表面，形成电热油墨层。
可选地，步骤S1中，所述分散的条件包括：转速为500～1000rpm/min，时间为0.2～3h；
其中，步骤S2中，所述研磨的条件包括：设备为工业级研磨机，研磨介质为镐珠、玻璃珠和金属珠中的一种或几种，研磨介质的直径为0.4～2mm，研磨介质的填充率为60～85％，转速为1000～2000rpm/min，研磨时间为0.5～2h，温度为10℃以下；
步骤S3中，所述电热油墨浆料在25℃下的粘度为500～3000mPa·s。
本发明第三方面提供一种采用本发明第二方面提供的方法制备的石墨烯电热油墨层，所述石墨烯电热油墨层的方阻为10～500Ω/sq；所述石墨烯电热油墨层可拉伸范围为50～500％，在500％的拉伸应力下循环拉伸50次，所述石墨烯电热油墨层的方阻变化率在30％以下，在500％的形变下循环拉伸50次，所述石墨烯电热油墨层的温度变化率在40％以下；
所述石墨烯电热油墨层在0～220V工作电压下，能够释放5～17μm波长射线，法向辐射率为85％以上，裸膜温度为30～95℃。
本发明第四方面提供一种本发明第一方面提供的石墨烯电热油墨在涂层布、橡胶布或皮革中的用途。
通过上述技术方案，本发明提供的制备方法以二维石墨烯、碳纳米管和导电碳黑作为导电填料，将弹性填料与导电填料相结合，在碳纳米管、导电碳黑、石墨烯和弹性填料四者之间的协同作用下，使制备出的电热油墨具备高弹性的三维空间导电网络结构，具备优异的可拉伸性和弯折性能，在高形变量的拉伸极限下膜层的电阻变化率低，电阻稳定性高，在高形变量的拉伸后膜层的温度变化率低，能够保持稳定的电热性能，且本发明制备的电热油墨附着力高，在施加电压时能够辐射远红外光谱；同时，制备工艺简单，易于批量化生产。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例1制备的石墨烯电热油墨的SEM图。
图2为本发明实施例1制备的石墨烯电热油墨的截面图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
本公开第一方面提供一种石墨烯电热油墨，其中，所述石墨烯电热油墨包含导电填料、弹性填料、溶剂、分散剂和助剂，所述导电填料包含二维石墨烯、碳纳米管和导电碳黑；相对于100重量份的溶剂，所述石墨烯电热油墨中二维石墨烯的含量为1～10重量份，优选为3～5重量份，碳纳米管的含量为1～5重量份，优选为2～3重量份，导电炭黑的含量为5～30重量份，优选为10～15重量份，弹性填料的含量为10～30重量份，优选为15～25重量份，分散剂的含量为1～10重量份，优选为5～8重量份，助剂的含量为0.5～5重量份，优选为2～4重量份。
在本发明的一种具体实施方式中，所述导电填料与所述弹性填料的质量比为(0.1～2)：1，优选为(0.5～1.5)：1，更优选为(0.5～1)：1。
在本发明中，在碳纳米管、导电碳黑、石墨烯和弹性填料四者之间的协同作用下，使制备出的电热油墨具备高弹性的三维空间导电网络结构，具备优异的可拉伸性和弯折性能，在高形变量的拉伸极限下膜层电阻变化率低，电阻稳定性高，且附着力高，在施加电压时能够辐射远红外光谱，电热性能稳定。在上述实施方式中，当组分的质量比在本发明限定范围内，可进一步提升电热油墨的可拉伸性和弯折性能。
在本发明的一种具体实施方式中，所述弹性填料的硬度为10～80度，优选为30～60度，弹性模量为3～15MPa，优选为4～10MPa，弹性极限为300～1000％，优选为400～500％。
在本发明的一种具体实施方式中，所述弹性填料包含第一弹性填料、第二弹性填料和第三弹性填料。
在本发明的另一种具体实施方式中，所述弹性填料包含第一弹性填料和第二弹性填料；在本发明的另一种具体实施方式中，所述弹性填料包含第一弹性填料和第三弹性填料；在本发明的另一种具体实施方式中，所述弹性填料包含第一弹性填料。
在本发明的一种具体实施方式中，所述第一弹性填料选自改性聚氨酯、丙烯酸树脂和热塑性聚氨酯中的一种或几种，优选为改性聚氨酯；所述第二弹性填料选自氨基树脂、硫化树脂和有机硅树脂中的一种或几种，优选为氨基树脂；所述第三弹性填料选自硅树脂、氯丁胶、天然乳胶和虫胶的一种或几种，优选为硅树脂。
在本发明的一种具体实施方式中，改性聚氨酯使用溶胶-凝胶法制备，将正硅酸乙酯加入聚氨酯中，正硅酸乙酯水解缩合形成三维空间的二氧化硅交联结构，表面的羟基与聚氨酯在氢键的作用下，形成互嵌的网络结构，得到改性聚氨酯，本发明制备的改性聚氨酯的力学性能及热稳定性均得到进一步提高。
在本发明的一种具体实施方式中，以所述弹性填料的总质量计，所述弹性填料中所述第一弹性填料、所述第二弹性填料和所述第三弹性填料的质量比为(0.1～4)：1：(0.1～3)，优选为(0.5～1)：1：(1～2.5)。
在上述实施方式中，由于大片径的二维石墨烯、碳纳米管和导电碳黑所形成的结构网相对比较脆弱、稳定性较差，因此通过添加本发明的弹性填料，能够使电热油墨形成高弹性的三维空间导电网络结构，当所述第一弹性填料、所述第二弹性填料和所述第三弹性填料的质量比在本发明限定范围内，能够进一步提升电热油墨的拉伸性能和弯折性能。
其中，所述二维石墨烯的层数为10层以下，电导率为8000S/m以上，片径为1～10μm；
在本发明的一种具体实施方式中，以所述导电填料的总质量计，所述导电填料中二维石墨烯、碳纳米管和导电碳黑的质量比为(0.1～5)：1：(1～25)，优选为(2～4)：1：(10～20)。
在上述实施方式中，控制二维石墨烯、碳纳米管和导电碳黑的质量比在本发明限定范围内，可进一步提升三者之间的协同作用，进而使制备出的电热油墨具备更好的可拉伸性能和弯折性能，在施加0～220V的工作电压下，能够辐射远红外光谱，电热性能更加稳定。
在本发明的一种具体实施方式中，所述二维石墨烯的层数为10层以下，优选为5层以下，电导率为8000S/m以上，优选为15000S/m以上，片径为1～10μm，优选为3～8μm；
所述碳纳米管选自缠绕式碳纳米管和阵列式碳纳米管中的一种或几种，优选为阵列式碳纳米管，所述碳纳米管的管径为7～10nm，优选为8～9nm，比表面积为260～320m2/g，优选为280～300m2/g；
所述导电碳黑的电阻率为10Ω·m以下，优选为5Ω·m以下。
在本发明的一种具体实施方式中，所述溶剂选自丁二醇、正丁醇、乙二醇丁醚、乙醇酸正丁酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯中的一种或几种，优选为乙二醇丁醚；
所述分散剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇和羧甲基纤维素钠中的一种或几种，优选为聚乙烯吡咯烷酮；
所述助剂包括消泡剂、流平剂、附着力助剂、增稠剂、润湿剂、偶联剂、碳材料润湿剂和促进成膜剂中的一种或几种，优选为消泡剂、附着力助剂和偶联剂的一种或几种。
在上述实施方式中，当溶剂、分散剂和助剂种类选用本发明限定范围内，能够有效促进电热油墨中各组分的分散，使其分散均匀且稳定，且材料来源广泛，价格低廉，易于实现工业化生产。
本公开第二方面提供一种采用本公开第一方面提供的石墨烯电热油墨制备电热油墨层的方法，其中，该方法包括：
S1将导电填料、弹性填料、溶剂和分散剂混合分散，得到分散浆料；
S2将步骤S1的分散浆料与助剂混合后进行研磨，得到D50粒径5～25μm的电热油墨浆料；
S3将步骤S2的电热油墨浆料涂布于基材表面，形成电热油墨层。
在本发明的一种具体实施方式中，步骤S1中，所述分散的条件包括：转速为500～1000rpm/min，优选为600～800rpm/min，时间为0.2～3h，优选为1～2h；
其中，步骤S2中，所述研磨的条件包括：设备为工业级研磨机，研磨介质为镐珠、玻璃珠和金属珠中的一种或几种，优选为镐珠，研磨介质的直径为0.4～2mm，优选为0.6～1.5mm，研磨介质的填充率为60～85％，优选为70～80％，转速为1000～2000r/min，优选为1100～1500rpm/min，研磨时间为0.5～2h，优选为1～1.5h，温度为5～15℃以下，优选为8～10℃；
步骤S3中，所述电热油墨浆料在25℃下的粘度为500～3000mPa·s，优选为800～1500mPa·s。
在上述实施方式中，当制备工艺参数在本发明限定范围内，有利于提高得到的电热油墨成膜性能的均匀性；另一方面，制备工艺简单且制备成本低，易于批量化生产。
本公开第三方面提供一种本公开第二方面提供的方法制备的石墨烯电热油墨层，所述石墨烯电热油墨层的方阻为10～500Ω/sq，优选为50～200Ω/sq；所述石墨烯电热油墨可拉伸范围为50～500％，优选为100～300％，在500％的拉伸应力下循环拉伸50次，所述石墨烯电热油墨的方阻变化率在30％以下，优选为10％以下，在500％的形变下循环拉伸50次，所述石墨烯电热油墨层的温度变化率在40％以下，优选为15％以下；
所述石墨烯电热油墨在0～220V工作电压下，能够释放5～17μm波长射线，法向辐射率为85％以上，优选为88％以上，裸膜温度为30～95℃，优选为35～90℃。
本发明制备的电热油墨在施加0～220V的电压时，均可以有效辐射类波长为5～17μm的远红外射线，起到一定的理疗养生作用，且不同电压下的法向辐射率均达到85％以上，具有较好的抗老化性能。
在本发明中，电热油墨在使用时通常是在基材上涂覆形成涂层，本发明的电热油墨适合涂覆于不同布面料、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、玻璃、纸等基材，尤其适合涂覆于聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PU)及热塑性聚氨酯(TPU)等柔性基材表面，附着力和使用性能好。
本公开第四方面提供一种本公开第一方面提供的石墨烯电热油墨在涂层布、橡胶布或皮革中的用途。
下面通过实施例来进一步说明本发明，但是本发明并不因此而受到任何限制。
实施例1
a将100g弹性填料(改性聚氨酯、氨基树脂、硅树脂的质量比为2：1：1)、80g导电填料(包含4％阵列碳管、8％二维石墨烯和18％超导电碳黑)、28g分散剂、15g助剂(包含0.5％消泡剂、1％流平剂、0.5％附着力助剂、0.5％偶联剂和1％碳材料润湿剂)、80g溶剂加入分散器，在800rpm/min转速下预分散1h，得到分散浆料。
b将步骤a中的分散浆料和5g助剂加入工业级研磨机充分研磨1h，直至D50粒径为20μm，得到石墨烯电热油墨。其中，研磨介质为镐珠，研磨介质的直径为0.8mm，介质填充率为75％，研磨转速为1200rpm/min，研磨温度为10℃。
实施例2
采用实施例1的方法，区别仅在于，步骤a中，弹性填料为聚氨酯。
实施例3
采用实施例1的方法，区别仅在于，步骤a中，导电填料与弹性填料的质量比为2:1，其中，导电填料为50g，弹性填料为100g。
实施例4
采用实施例1的方法，区别仅在于，步骤a中，80g导电填料包含4％阵列碳管、10％石墨烯和16％超导电碳黑。
实施例5
采用实施例1的方法，区别仅在于，弹性填料选用天然乳胶。
实施例6
a将100g弹性填料(聚氨酯与硅树脂的质量比为2:1)、80g导电填料(包含4％阵列碳管、8％石墨烯和28％超导电碳黑)、28g分散剂、15g助剂(0.5％消泡剂：1％流平剂：0.5％附着力助剂：0.5％偶联剂：1％碳材料润湿剂)、80g溶剂加入分散器，在800rpm/min转速下预分散1h，得到分散浆料。
b将步骤a中的分散浆料和5g助剂加入工业级研磨机充分研磨1h，直至D50粒径为20μm，得到石墨烯电热油墨。
对比例1
采用实施例1的方法，区别仅在于，步骤a中，未添加弹性填料。
对比例2
采用实施例1的方法，区别仅在于，步骤a中，导电填料与弹性填料的质量比为3：1，其中，导电填料为80g，弹性填料为27g。
对比例3
采用实施例1的方法，区别仅在于，步骤a中，导电填料中未添加阵列碳管，其中，80g导电填料中包含10％二维石墨烯和20％超导电碳黑。
测试例
实施例1～6和对比例1～3制备的石墨烯电热油墨按如下方式进行测试：
通过扫描电子显微镜(设备型号KYKY-EM6900)对实施例1制备产品进行测试。
在25℃下控制本发明实施例1～6及对比例1～3制备得到的石墨烯电热油墨的粘度为800～1500mPa·s，并将其涂布于弹性布基材表面，膜层厚度为15～20μm，分别测试上述涂布膜层的膜附着力、弯折性能、弯折前后方阻变化率、法向辐射率及裸膜温度，测试结果如表1所示。
通过百格刀(设备型号OUPU-OU4000)测定制备产品的附着力，测试标准为ISO2409:2013；
将该膜层置于拉伸平台，测试在0～500％形变条件下膜层的方阻值的变化率，通过双电测数字式四探针测试仪(设备型号RTS-8)测定制备产品的方阻，测试标准为GB/T1551-2021；
使用显微镜(设备型号基恩士VHX-7000)观察在500％的拉伸极限下膜层的弯折性能，包括涂层表面是否有剥离、裂纹、起皮等现象；
通过红外热成像仪(设备型号T5)测定制备产品的法向辐射率；
通过多通道测温仪(设备型号1586A)测定制备产品的裸膜温度以及在0～500％形变条件下膜层的温度变化率；
弹性填料的硬度、弹性模量的测试方法或标准可参考GB/T8813-2008、GB/T10807-2006和GB/T6669-2008等国家检测标准，弹性极限可参考GB/T1040-2006和GB/T528-2009等国家检测标准。
表1
根据表1的测试结果可以看出，采用本发明提供的制备方法制备出的石墨烯电热油墨与对比例相比，本发明制备的电热油墨具备高弹性和优异的可拉伸性，在高形变量的拉伸下导电膜层能够保持完整，膜层的弯折性能优异，电阻变化率低、稳定性高，在高形变量的拉伸后膜层的温度变化率低，能够保持稳定的电热性能，且本发明制备的电热油墨附着力高，在施加电压时能够辐射远红外光谱。
由实施例1～6的测试结果可知，当制备方法和石墨烯电热油墨组分及含量在本发明限定范围内时，能提升本发明制备产品的效果和性能。实施例1与实施例2～6对比可知，当导电填料与所述弹性填料的质量比、弹性填料种类及用量、二维石墨烯、碳纳米管和导电碳黑的质量比、工艺参数均在本发明优选的限定范围内时，能进一步提升本发明制备的石墨烯电热油墨的可拉伸性能和电热稳定性。
由对比例1～3的测试结果可知，对比例1中未添加弹性填料，导致制备出的石墨烯电热油墨不具备导电性能，电热性能差于实施例1～6，且在高强度拉伸极限下循环拉伸后，温度变化率大于30％，同时膜层附着力等级低，附着效果差；对比例2中导电填料与弹性填料的质量比不在本发明限定范围内，制备出的电热油墨虽未出现裂纹和断裂，但在高强度拉伸极限下循环拉伸后，膜层电阻和膜层温度变化率高，电阻稳定性及电热性能差，且附着力等级相对较低；对比例3中未添加阵列碳管，制备出的电热油墨出现裂纹和断裂，且在高强度拉伸极限下循环拉伸后，膜层电阻变化率高，电阻稳定性明显差于实施例1。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种石墨烯电热油墨，其中，所述石墨烯电热油墨包含导电填料、弹性填料、溶剂、分散剂和助剂，所述导电填料包含二维石墨烯、碳纳米管和导电碳黑；相对于100重量份的溶剂，所述石墨烯电热油墨中二维石墨烯的含量为1～10重量份，碳纳米管的含量为1～5重量份，超导电炭黑的含量为5～30重量份，弹性填料的含量为10～30重量份，分散剂的含量为1～10重量份，助剂的含量为0.5～5重量份；
所述导电填料与所述弹性填料的质量比为2以下。
2.根据权利要求1所述的石墨烯电热油墨，其中，所述导电填料与所述弹性填料的质量比为(0.1～2)：1。
3.根据权利要求1所述的石墨烯电热油墨，其中，所述弹性填料的硬度为10～80度，弹性模量为3～15MPa，弹性极限为300～1000％。
4.根据权利要求1所述的石墨烯电热油墨，其中，所述弹性填料包含第一弹性填料、第二弹性填料和第三弹性填料；
其中，所述第一弹性填料选自改性聚氨酯、丙烯酸树脂和热塑性聚氨酯弹性体中的一种或几种；所述第二弹性填料选自氨基树脂、硫化树脂和有机硅树脂中的一种或几种；所述第三弹性填料选自硅树脂、氯丁胶、天然乳胶和虫胶的一种或几种；
以所述弹性填料的总质量计，所述弹性填料中所述第一弹性填料、所述第二弹性填料和所述第三弹性填料的质量比为(0.1～4)：1：(0.1～3)。
5.根据权利要求1所述的石墨烯电热油墨，其中，以所述导电填料的总质量计，所述导电填料中二维石墨烯、碳纳米管和导电碳黑的质量比为(0.1～5)：1：(1～25)；
其中，所述二维石墨烯的层数为10层以下，电导率为8000S/m以上，片径为1～10μm；
所述碳纳米管选自缠绕式碳纳米管和阵列式碳纳米管中的一种或几种，所述碳纳米管的管径为7～10nm，比表面积为260～320m2/g；
所述导电碳黑的电阻率为10Ω·m以下。
6.根据权利要求1所述的石墨烯电热油墨，其中，所述溶剂选自丁二醇、正丁醇、乙二醇丁醚、乙醇酸正丁酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯中的一种或几种；
所述分散剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇和羧甲基纤维素钠中的一种或几种；
所述助剂包括消泡剂、流平剂、附着力助剂、增稠剂、润湿剂、偶联剂、碳材料润湿剂和促进成膜剂中的一种或几种。
7.采用权利要求1～6中任意一项所述的石墨烯电热油墨制备电热油墨层的方法，其中，该方法包括：
S1将导电填料、弹性填料、溶剂、分散剂混合分散，得到分散浆料；
S2将步骤S1的分散浆料与助剂混合后进行研磨，得到D50粒径为5～25μm的电热油墨浆料；
S3将步骤S2的电热油墨浆料涂布于基材表面，形成电热油墨层。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤S1中，所述分散的条件包括：转速为500～1000rpm/min，时间为0.2～3h；
其中，步骤S2中，所述研磨的条件包括：设备为工业级研磨机，研磨介质为镐珠、玻璃珠和金属珠中的一种或几种，研磨介质的直径为0.4～2mm，研磨介质的填充率为60～85％，转速为1000～2000rpm/min，研磨时间为0.5～2h，温度为10℃以下；
步骤S3中，所述电热油墨浆料在25℃下的粘度为500～3000mPa·s。
9.采用权利要求7所述的方法制备的石墨烯电热油墨层，其中，所述石墨烯电热油墨层的方阻为10～500Ω/sq；所述石墨烯电热油墨层可拉伸范围为50～500％，在500％的形变下循环拉伸50次，所述石墨烯电热油墨层的方阻变化率在30％以下，在500％的形变下循环拉伸50次，所述石墨烯电热油墨层的温度变化率在40％以下；
所述石墨烯电热油墨层在0～220V工作电压下，能够释放5～17μm波长射线，法向辐射率为85％以上，裸膜温度为30～95℃。
10.权利要求1～6中任意一项所述的石墨烯电热油墨在涂层布、橡胶布或皮革中的用途。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117586671A (zh) * | 2024-01-18 | 2024-02-23 | 之江实验室 | 用于制备可拉伸导体的导电油墨及制备方法、可拉伸导体 |
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2023
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