2017114208117一种水性石墨烯耐高温阻燃导电浆料及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利

(10)授权公告号CN108281216B
(45)授权公告日2020.08.04
(21)申请号201711420811.7C09D5/18(2006.01)
(22)申请日2017.12.25C09D5/24(2006.01)
H05B3/14(2006.01)
(65)同一申请的已公布的文献号
申请公布号CN108281216A审查员何亚璠

(43)申请公布日2018.07.13
(73)专利权人常州二维碳素科技股份有限公司
地址213000江苏省常州市武进经济开发
区祥云路6号
(72)发明人金虎姜斌宋琪周振义
(74)专利代理机构北京汇知杰知识产权代理有
限公司11587
代理人蔡伦杨巍
(51)Int.Cl.
H01B1/24(2006.01)
H01B13/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页
(54)发明名称
一种水性石墨烯耐高温阻燃导电浆料及其
制备方法和应用
(57)摘要
本发明公开了一种制备水性石墨烯耐高温
阻燃导电浆料的方法，所述方法包括步骤，1)将
石墨烯处理使表面包含羟基；2)将所述石墨烯均
匀分散在水性树脂中。还公开了所述方法制备的
水性石墨烯耐高温阻燃导电浆料，以及水性石墨
烯耐高温阻燃导电浆料应用于制备水性耐高温
阻燃石墨烯电热膜的用途。
CN108281216B
CN108281216B权利要求书1/1页

1.一种制备水性石墨烯耐高温阻燃导电浆料的方法，所述方法包括步骤，
1)将石墨烯处理使表面包含羟基，得到羟基化石墨烯；
2)将所述石墨烯均匀分散在水性树脂中，在步骤2)中：
2.a)将步骤1)中制备得到的羟基化石墨烯分散到五氧化二磷、磷酸、磷酸盐、磷酸一氢
盐、磷酸二氢盐水溶液中；
2.b)将步骤2.a)中制备得到的溶液超声处理，使石墨烯在溶液中能够均匀分散；
2.c)将步骤2.b)中分散好的溶液倒入水热反应釜中反应，即得到含有磷酸酯基的石墨
烯。
2.根据权利要求1所述的制备水性石墨烯耐高温阻燃导电浆料的方法，在步骤1)中：

1.a)将石墨烯分散到FeSO4·7H2O、FeCl2·4H2O、Fe(NO3)2·6H2O、H2O2的溶液中；
1.b)将制备好的溶液超声处理，使石墨烯在溶液中能够均匀分散；
1.c)将分散好的溶液倒入水热反应釜中反应。
3.根据权利要求2所述的制备水性石墨烯耐高温阻燃导电浆料的方法，步骤1.c)中的
水热反应釜中的温度是180-220℃。
4.根据权利要求1所述的制备水性石墨烯耐高温阻燃导电浆料的方法，步骤1)中使用
的石墨烯通过氧化还原、CVD法、机械剥离各种方法制备。
5.根据权利要求1所述的制备水性石墨烯耐高温阻燃导电浆料的方法，在步骤2)中所
述水性树脂是水性环氧树脂、水性酚醛树脂、水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯、水性有机硅树
脂中的一种或几种。
6.权利要求1-5任一项所述的方法制备的水性石墨烯耐高温阻燃导电浆料。
7.权利要求1-5任一项所述的方法制备的水性石墨烯耐高温阻燃导电浆料应用于制备
水性耐高温阻燃石墨烯电热膜的用途。
8.根据权利要求7的用途，所述用途为应用于防静电地坪漆、电磁屏蔽涂料。

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CN108281216B说明书1/4页

一种水性石墨烯耐高温阻燃导电浆料及其制备方法和应用

技术领域
[0001]本发明属于石墨烯领域，具体而言，本发明涉及一种水性石墨烯耐高温阻燃导电
浆料及其制备方法。

背景技术
[0002]石墨烯是一种由单层碳原子构成的二维材料，其中碳原子呈蜂巢晶格排列，石墨
烯的蜂巢结构非常稳定。当施加外力与石墨烯时，碳原子层会弯曲变形，使得碳原子不必重
新排列来适应外力，从而保持结构稳定。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，常温下其电子迁移率超过15000cm2/V·S，电子
的运动速度达到了光速的1/300，比碳纳米管或硅晶体高；而且电阻率只有约10-6Ω·cm，
比铜或银更低，为目前电阻率最小的材料。由于石墨烯具有以上优异的性能，只需添加少量
就能很大程度上改善浆料的导电性能。
[0003]但是，石墨烯很难在水性体系中分散，目前绝大多数的石墨烯导电浆料为溶剂型，
在使用过程中会对环境造成一定程度的污染，而且会危害人的身体健康。现有的水性石墨
烯导电浆料是在体系中加入了大量的分散剂和稳定剂，利用这些助剂使石墨烯能够稳定分
散。但是这些助剂的存在会严重影响石墨烯的导电性能，无法体现石墨烯作为导电填料的
优势。使用助剂在水性体系分散石墨烯，分散效果差，长时间存放时石墨烯会再次团聚。例
如，专利CN104464883A