石墨烯導電聚合物導電膠的制備方法及該石墨烯導電聚合物導電膠的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種石墨烯導電聚合物導電膠的制備方法及該石墨烯導電聚合物導電膠，該方法采用石墨烯導電聚合物作為導電填料，解決了傳統導電膠中導電填料的含量過高、價格昂貴、制備工藝復雜、對環境污染性高等缺點。所述石墨烯導電聚合物的制備采用了原位聚合的方法，使得導電聚合物與石墨烯的分散更為均勻，制得石墨烯導電聚合物的穩定性高，電導率得到保證。本發明還可以在石墨烯導電聚合物的制備過程中，通過對石墨烯與導電聚合物單體的原料配比的調整，實現對石墨烯導電聚合物的尺寸的控制。本發明制得的石墨烯導電聚合物導電膠具有電導率高、環境友好等優點，可用于薄膜晶體管液晶顯示器中取代導電金膠或導電銀膠，也可應用于超細電路連接中。
【專利說明】石墨烯導電聚合物導電膠的制備方法及該石墨烯導電聚合物導電膠
【技術領域】
[0001]本發明涉及液晶顯示【技術領域】，尤其涉及一種石墨烯導電聚合物導電膠的制備方法及該石墨烯導電聚合物導電膠。
【背景技術】
[0002]導電膠是實現微細電路連接的一個重要橋梁，主要由導電材料、樹脂基體、分散劑、固化劑、促進劑等組成，目前常用的填料包括:銀、金球，但導電銀膠價格昂貴，而且導電膠中銀粒子易被氧化，因而逐漸被金球替代，但工業上采用化學鍍方法制備導電金球的工藝復雜，鍍金過程中使用的金鹽大多是氰化物，毒性非常大。因而價格低廉的新型導電填料成為研究熱點。
[0003]石墨烯是一種新型的碳納米材料，具有優異的導電、導熱性能。將其作為導電膠中的導電填料，將為導電膠提供優異的導電性。而且，由于石墨烯是片狀結構，與球狀的導電粒子之間通過點接觸形成導電通道相比，石墨烯之間形成的面接觸更多，形成的導電通道的概率更高。石墨烯具有良好的導熱性，通過石墨烯片層在導電膠中的均勻分散，保證了該導電膠的散熱性能，利用這種優異的導熱性，有利于導電膠在實際應用中及時將電流的歐姆效應產生的熱量散去，降低導電膠溫度，防止導電膠失效。
[0004]石墨烯本身具有優異的機械強度和延展性。因此，使用該導電膠用于粘結物體時，當粘結處受到較大外力破壞時，石墨烯的片狀結構和延展性保證粘結和導電性的穩定。在粘結基體中還能起到補強作用，改善導電膠的粘結強度。
[0005]中國專利CN102382606以結構獨特、導電性能優異的石墨烯為導電填料，制得高性能導電膠，但單純以石墨烯為導電填料，石墨烯片層之間會發生堆疊，不能充分發揮石墨烯高導電性的優勢，而且為增加石墨烯在導電膠中的分散程度而用表面活性劑對石墨烯進行表面改性，會一定程度影響石墨烯的導電性。除此之外，還存在填料含量過高、成本較高的問題。
[0006]目前，將石墨烯作為導電填料用在導電膠和其它復合材料中的研究已廣泛報道。
[0007]中國專利CN102643625以包覆了聚苯胺的微粒為導電填料，制得一種導電膠，并將其應用于液晶顯示器中。結果顯示，包覆了聚苯胺的微粒本身有傳導電荷的作用，可有效維持盒厚，也可有效節省成本。但單獨使用聚苯胺聚合物為導電填料，所制得的導電膠與導電金球導電膠的導電性能相比仍有較大的差距。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于提供一種石墨烯導電聚合物導電膠的制備方法，以石墨烯和導電聚合物單體為原料進行原位聚合，制得石墨烯導電聚合物復合材料，將該石墨烯導電聚合物復合材料作為導電填料，與環氧樹脂、固化劑、促進劑混合，制得一種新型石墨烯導電聚合物導電膠，克服了傳統導電膠中導電填料價格昂貴、制備工藝復雜、對環境污染性高等缺點。
[0009]本發明的另一目的在于提供一種石墨烯導電聚合物導電膠，以石墨烯導電聚合物復合材料作為導電填料，能夠較好克服石墨烯片層之間重新堆疊的現象，同時該導電膠的導電性能夠得到較大提高，且由于導電填料的結構特殊、尺寸可控，因此該導電膠在超細電路連接中有著巨大的應用前景。
[0010]為實現上述目的，本發明提供一種石墨烯導電聚合物導電膠的制備方法，包括如下步驟:
[0011]步驟1、提供石墨烯粉末和導電聚合物單體；
[0012]步驟2、提供溶劑，將所述石墨烯粉末加入所述溶劑中，通過攪拌和超聲處理得到石墨烯分散液；
[0013]步驟3、將所述導電聚合物單體加入所述石墨烯分散液中，通過攪拌和超聲處理得到分散均勻的石墨烯與導電聚合物單體的混合液；
[0014]步驟4、向所述石墨烯與導電聚合物單體的混合液中投入引發劑，使得導電聚合物單體在石墨烯表面發生原位聚合反應，得到石墨烯導電聚合物復合材料預備液；
[0015]步驟5、通過過濾和干燥處理，除去所述石墨烯導電聚合物復合材料預備液中的溶劑和雜質，得到石墨烯導電聚合物復合材料粉末；
[0016]步驟6、稱取一定比例的環氧樹脂、固化劑和促進劑，混合，攪拌至分散均勻，得到環氧樹脂膠體系；
[0017]步驟7、將所述石墨烯導電聚合物復合材料粉末分散于所述環氧樹脂膠體系中，得到石墨烯導電聚合物導電膠預備材料；
[0018]步驟8、對所述石墨烯導電聚合物導電膠預備材料進行脫泡處理，得到石墨烯導電聚合物導電膠。
[0019]所述步驟I中，所述石墨烯粉末的層數小于10，尺寸為I~10um，電導率大于1000S/m,所述導電聚合物單體是苯胺、吡咯或噻吩。
[0020]當所述步驟I中的導電聚合物單體為吡咯時，所述步驟4中的引發劑為氯化鐵，所述氯化鐵與吡咯單體的摩爾比為2:1~1:3。
[0021]當所述步驟I中的導電聚合物單體為苯胺或噻吩時，所述步驟4中的引發劑為過硫酸銨，所述過硫酸銨與苯胺或噻吩單體的摩爾比為1:1~4:1。
[0022]所述步驟2中，所述溶劑為水、乙醇、乙二醇、丙酮、氯仿、N-甲基吡咯烷酮、四氫呋喃、二甲基甲酰胺或甲苯中的一種或多種的混合物；所述石墨烯分散液的濃度為0.01mg/mL ~3mg/mL。
[0023]所述步驟3中，所述石墨烯與導電聚合物單體的混合液中，石墨烯與導電聚合物單體的質量比為1:30~10:1 ;
[0024]所述步驟4中，所述原位聚合反應在-15~5°C下進行，反應時間為I~24h。
[0025]所述步驟5中，所述過濾處理采用普通過濾或減壓抽濾，在過濾過程中使用乙醇和水反復交替洗滌，以去除預備液中的雜質；所述干燥處理使用冷凍干燥或在20~100°C下干燥。
[0026]所述步驟6中，所述環氧樹脂的用量占所述環氧樹脂膠體系的80wt%~ 95wt%,所述固化劑的用量占所述環氧樹脂膠體系的lwt%~12wt%，所述促進劑的用量占所述環氧樹脂膠體系的0.3wt%~ 5wt% ；
[0027]所述環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂E44、雙酚A型環氧樹脂E51、雙酚A型環氧樹脂E54、雙酚A型環氧樹脂EP0N826或雙酚A型環氧樹脂EP0N828 ;所述固化劑為六氫鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、丁二酸酰肼、己二酸酰肼、雙氰胺或對苯二胺；所述促進劑為二-乙基-四甲基咪唑、咪唑、二甲基咪唑或三乙胺。
[0028]所述步驟7中，所述環氧樹脂體系與石墨烯導電聚合物復合材料的質量比為100:
2~30。
[0029]本發明還提供一種采用所述石墨烯導電聚合物導電膠的制備方法制備的石墨烯導電聚合物導電膠。
[0030]本發明的有益效果:本發明石墨烯導電聚合物導電膠的制備方法及石墨烯導電聚合物導電膠，采用石墨烯導電聚合物作為導電填料，解決了傳統導電膠中導電填料的含量過高、價格昂貴、制備工藝復雜、對環境污染性高等缺點。所述石墨烯導電聚合物的制備采用了原位聚合的方法，使得導電聚合物與石墨烯的分散更為均勻，制得石墨烯導電聚合物的穩定性高，電導率得到保證。本發明還可以在所述石墨烯導電聚合物的制備過程中，通過對石墨烯與導電聚合物單體的原料配比的調整，實現對石墨烯導電聚合物的尺寸的控制。本發明制得的石墨烯導電聚合物導電膠具有電導率高、環境友好等優點，可用于薄膜晶體管-液晶顯示器中取代導電金膠或導電銀膠，也可應用于超細電路連接中。本發明制得的石墨烯導電聚合物分散于一定溶劑后，還可以制成導電油墨，在柔性電路領域有著潛在的商業價值。
[0031]為了能更進一步了解本發明的特征以及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發明加以限制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0032]下面結合附圖，通過對本發明的【具體實施方式】詳細描述，將使本發明的技術方案及其他有益效果顯而易見。
[0033]附圖中，
[0034]圖1為本發明石墨烯導電聚合物導電膠的制備方法的示意流程圖；
[0035]圖2為本發明制得的石墨烯導電聚合物復合材料的微觀結構示意圖；
[0036]圖3為本發明石墨烯導電聚合物導電膠應用于薄膜晶體管-液晶顯示器的結構示意圖；
[0037]圖4為本發明石墨烯導電聚合物導電膠應用于薄膜晶體管-液晶顯示器的結構示意圖；
[0038]圖5為本發明石墨烯導電聚合物導電膠應用于薄膜晶體管-液晶顯示器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0039]為更進一步闡述本發明所采取的技術手段及其效果，以下結合本發明的優選實施例及其附圖進行詳細描述。
[0040]請參閱圖1，本發明提供一種石墨烯導電聚合物導電膠制備方法，其包括以下步驟:
[0041]步驟1、提供石墨烯粉末和導電聚合物單體；
[0042]步驟2、提供溶劑，將所述石墨烯粉末加入所述溶劑中，通過攪拌、超聲等方法得到石墨烯分散液；
[0043]步驟3、將所述導電聚合物單體加入所述石墨烯分散液中，通過攪拌、超聲等方法得到分散均勻的石墨烯與導電聚合物單體的混合液；
[0044]步驟4、向所述石墨烯與導電聚合物單體的混合液中投入引發劑，使得導電聚合物單體在石墨烯表面發生原位聚合反應，得到石墨烯導電聚合物復合材料預備液；
[0045]步驟5、通過過濾、干燥等處理，除去所述石墨烯導電聚合物復合材料預備液中的溶劑和雜質，得到石墨烯導電聚合物復合材料粉末；
[0046]步驟6、稱取一定比例的環氧樹脂、固化劑和促進劑，混合，攪拌至分散均勻，得到環氧樹脂膠體系；
[0047]步驟7、將所述石墨烯導電聚合物復合材料粉末分散于所述環氧樹脂膠體系中，得到石墨烯導電聚合物導電膠預備材料；
[0048]步驟8、對所述石墨烯導電聚合物導電膠預備材料進行脫泡處理，得到石墨烯導電聚合物導電膠。
[0049]所述步驟I中， 所述石墨烯粉末的層數小于10，尺寸為I~lOum，電導率大于1000S/m,所述導電聚合物單體是苯胺、吡咯或噻吩。
[0050]當所述步驟I中的導電聚合物單體為吡咯時，所述步驟4中的引發劑為氯化鐵，所述氯化鐵與吡咯單體的摩爾比為2:1~1:3。
[0051]當所述步驟I中的導電聚合物單體為苯胺或噻吩時，所述步驟4中的引發劑為過硫酸銨，所述過硫酸銨與苯胺或噻吩單體的摩爾比為1:1~4:1。
[0052]所述步驟2中，所述溶劑為水、乙醇、乙二醇、丙酮、氯仿、N-甲基吡咯烷酮、四氫呋喃、二甲基甲酰胺或甲苯中的一種或多種的混合物；所述石墨烯分散液的濃度為0.01mg/mL ~3mg/mL。
[0053]所述步驟3中，所述石墨烯與導電聚合物單體的混合液中，石墨烯與導電聚合物單體的質量比為1:30~10:1 ;
[0054]通過對石墨烯與導電聚合物單體的配比的調整，可實現石墨烯導電聚合物的尺寸的控制。
[0055]所述步驟4中，所述原位聚合反應在-15~5°C下進行，反應時間為I~24h。
[0056]所述步驟5中，所述過濾處理采用普通過濾或減壓抽濾，在過濾過程中使用乙醇和水反復交替洗滌，以去除預備液中的雜質；所述干燥處理使用冷凍干燥或在20~100°C下干燥。
[0057]所述步驟6中，所述環氧樹脂的用量占所述環氧樹脂膠體系的80wt%~ 95wt%,所述固化劑的用量占所述環氧樹脂膠體系的lwt%~12wt%，所述促進劑的用量占所述環氧樹脂膠體系的0.3wt%~ 5wt% ；
[0058]所述環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂E44、雙酚A型環氧樹脂E51、雙酚A型環氧樹脂E54、雙酚A型環氧樹脂EP0N826或雙酚A型環氧樹脂EP0N828 ;所述固化劑為六氫鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、丁二酸酰肼、己二酸酰肼、雙氰胺或對苯二胺；所述促進劑為二-乙基-四甲基咪唑、咪唑、二甲基咪唑或三乙胺。
[0059]所述步驟7中，所述環氧樹脂體系與石墨烯導電聚合物復合材料的質量比為100:
2~30。
[0060]如圖2所示，本發明制備的石墨烯導電聚合物復合材料粉末的微觀結構顯示為:導電聚合物100分散于石墨烯200表面或被石墨烯200所包裹，二者之間具有一定鍵連作用，整體上呈現三維網絡結構。
[0061]除應用于制備導電膠之外，還可以將該石墨烯導電聚合物分散于一定溶劑中，制成導電油墨，在柔性電路領域有著潛在的商業價值。
[0062]本發明的石墨烯導電聚合物導電膠制備方法可進一步通過以下3個實施例進行描述。
[0063]本發明石墨烯導電聚合物導電膠制備方法的第一實施例，包括如下步驟:
[0064]步驟1、提供石墨烯粉末和導電聚合物單體。
[0065]所述石墨烯粉末的層數小于10，尺寸為I~10um，電導率大于1000S/m。所述導電聚合物單體選用苯胺單體。
[0066]步驟2、將石墨烯粉末分散于體積比為1:1的乙醇與水的混合溶液中，并通過攪拌、超聲等方法得到0.lmg/mL的石墨烯分散液。
[0067]步驟3、將苯胺單體加入所述石墨烯分散液中，并通過攪拌、超聲等方法得到分散均勻的石墨烯與苯胺單體的混合液。優選的，石墨烯與苯胺單體的質量比為1:30。
[0068]步驟4、配置lmol/L HCl溶解的過硫酸銨溶液作為引發劑，并在_15°C下，將HCl溶解的過硫酸銨溶液逐滴滴入石墨烯與苯胺的混合液中，攪拌24h，使得苯胺單體在石墨烯表面發生原位聚合，得到石墨烯聚苯胺復合材料預備液。優選的，過硫酸銨與苯胺單體的摩爾比為1:1。
[0069]步驟5、將石墨烯聚苯胺復合材料預備液通過0.2um的微孔濾膜進行抽濾，抽濾過程使用90mL乙醇和500mL去離子水各自分三次洗滌，所述乙醇洗滌與去離子水洗滌交替進行，得到濾餅，將濾餅從微孔濾膜上揭下并放入小燒杯中，加入適量的水沒過濾餅，在0°C下冷凍后，再放入冷凍干燥箱中冷凍12h，得到石墨烯聚苯胺復合材料粉末。
[0070]步驟6、將各組分按照如下質量比進行稱量:雙酚A型環氧樹脂E44(93% )、六氫鄰苯二甲酸酐)、二-乙基-四甲基咪唑(I % )，混合，攪拌至分散均勻，獲得環氧樹脂膠體系。
[0071]步驟7、將石墨烯聚苯胺復合材料粉末加入到環氧樹脂體系中。優選的，環氧樹脂體系與石墨烯聚苯胺復合材料粉末的質量比為10:1。混合攪拌至分散均勻，獲得石墨烯聚苯胺導電膠預備材料。
[0072]步驟8、將制得的石墨烯聚苯胺導電膠預備材料加入脫泡機，在0.7KPa真空度，500rpm轉速下,脫泡處理30min,最終得到石墨烯聚苯胺導電膠。
[0073]本發明石墨烯導電聚合物導電膠制備方法的第二實施例，包括如下步驟:
[0074]步驟1、提供石墨烯粉末和導電聚合物單體。
[0075]所述石墨烯粉末的層數小于10，尺寸為I~10um，電導率大于1000S/m。所述導電聚合物單體選擇吡咯單體。
[0076]步驟2、將石墨烯粉末分散于異丙醇中，并通過攪拌、超聲等方法得到0.lmg/mL石墨烯分散液。
[0077]步驟3、將吡咯單體加入所述石墨烯分散液中，并通過攪拌、超聲等方法得到分散均勻的石墨烯與吡咯單體的混合液。優選的，石墨烯與吡咯單體的質量比為1:1。
[0078]步驟4、配置0.4mol/L氯化鐵醇溶液作為引發劑，并在_10°C下，將氯化鐵醇溶液逐滴滴入石墨烯與吡咯的混合液中，攪拌24h，使得吡咯單體在石墨烯表面發生原位聚合，得到石墨烯聚吡咯復合材料預備液。優選的，氯化鐵與吡咯單體的摩爾比為2:1。
[0079]步驟5、將石墨烯聚吡咯復合材料預備液通過0.2um的微孔濾膜進行抽濾，抽濾過程使用90mL乙醇和500mL去離子水各自分三次洗滌，所述乙醇洗滌與去離子水洗滌交替進行，得到濾餅，將濾餅從微孔濾膜上揭下并放入真空干燥箱中，在100°C下干燥12h，得到石墨烯聚吡咯復合材料。
[0080]步驟6、將各組分按照如下質量比進行稱量:雙酚A型環氧樹脂E51 (91 % )、四氫鄰苯二甲酸酐(7% )、二甲基咪唑(2% )，混合，攪拌至分散均勻，獲得環氧樹脂膠體系。
[0081]步驟7、將石墨烯聚吡咯復合材料加入到環氧樹脂體系中。優選的，環氧樹脂體系與石墨烯聚吡咯復合材料的質量比為12:1。混合攪拌至分散均勻，獲得石墨烯聚吡咯導電膠預備材料。
[0082]步驟8、將制得的石墨烯聚吡咯導電膠預備材料加入脫泡機，在0.7KPa真空度，500rpm轉速下,脫泡處理30min,最終得到石墨烯聚批咯導電膠。
[0083]本發明石墨烯導電聚合物導電膠制備方法的第三實施例，包括如下步驟:
[0084]步驟1、提供石墨烯粉末和導電聚合物單體。
[0085]所述石墨烯粉末的層數小于10，尺寸為I~10um，電導率大于1000S/m。所述導電聚合物單體選擇噻吩單體。
[0086]步驟2、將石墨烯粉末分散于N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，并通過攪拌、超聲等方法得到0.lmg/mL的石墨烯分散液。
[0087]步驟3、將噻吩單體加入所述石墨烯分散液中，并通過攪拌、超聲等方法得到分散均勻的石墨烯與噻吩單體的混合液。優選的，石墨烯與噻吩單體的質量比為10:1。
[0088]步驟4、配置lmol/L HCl溶解的過硫酸銨溶液作為引發劑，并在0°C下，將HCl溶解的過硫酸銨溶液逐滴滴入石墨烯與噻吩的混合液中，攪拌24h，使得噻吩單體在石墨烯表面發生原位聚合，得到石墨烯聚噻吩復合材料預備液。優選的，過硫酸銨與噻吩單體的摩爾比為3:1。
[0089]步驟5、將石墨烯聚噻吩復合材料預備液通過0.2um的微孔濾膜進行抽濾，抽濾過程使用90mL乙醇和500mL去離子水各自分三次洗滌，所述乙醇洗滌與去離子水洗滌交替進行，得到濾餅，將濾餅從微孔濾膜上揭下并放入真空干燥箱中，在80°C下干燥12h，得到石墨烯聚噻吩復合材料。
[0090]步驟6、將各組分按照如下質量比進行稱量:雙酚A型環氧樹脂EP0N826 (88% ),六氫鄰苯二甲酸酐(9% )、三乙胺(3% )，混合，攪拌至分散均勻，獲得環氧樹脂膠體系。
[0091]步驟7、將石墨烯聚噻吩復合材料加入到環氧樹脂體系中。優選的，環氧樹脂體系與石墨烯聚噻吩復合材料的質量比為8:1。混合攪拌至分散均勻，獲得石墨烯聚噻吩導電膠預備材料。
[0092]步驟8、將制得的石墨烯聚噻吩導電膠預備材料加入脫泡機，在0.7KPa真空度，500rpm轉速下,脫泡處理30min,最終得到石墨烯聚噻吩導電膠。
[0093]以上所述實施例僅為本發明的幾種實施方式，本發明還可通過配比、組分等條件的變形和改進得到類似的石墨烯導電聚合物導電膠，在不脫離本發明構思的前提下，這些改變和變形都屬于本發明后附的權利要求的保護范圍。
[0094]本發明制得的石墨烯導電聚合物導電膠可用于薄膜晶體管-液晶顯示器(TFT-LCD)中取代導電金膠或導電銀膠，在超細電路連接中也有著巨大的應用前景。
[0095]如圖3所示，本發明制備的石墨烯導電聚合物導電膠可代替導電金膠或導電銀膠應用于薄膜晶體管-液晶顯示器中，TFT (Thin Film Transistor,薄膜晶體管)基板I及與其相對設置的CF (Color Filter，彩色濾光片)基板2的內表面均形成有ITO電極3，TFT基板I與CF基板2之間通過框膠5貼合，所述石墨烯導電聚合物導電膠4應用在TFT基板I與CF基板2之間以代替導電金膠或導電銀膠。
[0096]如圖4所示，本發明制備的石墨烯導電聚合物導電膠可應用于薄膜晶體管-液晶顯示器中實現微細電路的連接，TFT基板I及與其相對設置的CF基板2的內表面均形成有ITO電極3, TFT基板I與CF基板2之間通過框膠5貼合,IC (Integrated circuit,集成電路)芯片6與ITO(Indium tin oxide,氧化銦錫)電極3之間采用石墨烯導電聚合物導電膠4連接。
[0097]如圖5所示，本發明制備的石墨烯導電聚合物導電膠可應用于薄膜晶體管-液晶顯示器中微細電路的連接，TFT基板I及與其相對設置的CF基板2的內表面均形成有ITO電極3，TFT基板I與CF基板2之間通過框膠5貼合，通過石墨烯導電聚合物導電膠4將IC芯片6及電子元件8直接搭載在撓性印制線路板7上的銅箔9上，實現IC芯片6與ITO電極3的連接。
[0098]綜上所述，本發明石墨烯導電聚合物導電膠的制備方法及該石墨烯導電聚合物導電膠，采用石墨烯導電聚合物作為導電填料，解決了傳統導電膠中導電填料的含量過高、價格昂貴、制備工藝復雜、對環境污染性高等缺點。所述石墨烯導電聚合物的制備采用了原位聚合的方法，使得導電聚合物與石墨烯的分散更為均勻，制得石墨烯導電聚合物的穩定性高，電導率得到保證。本發明還可以在所述石墨烯導電聚合物的制備過程中，通過對石墨烯與導電聚合物單體的原料配比的調整，實現對石墨烯導電聚合物的尺寸的控制。本發明制得的石墨烯導電聚合物導電膠具有電導率高、環境友好等優點，可用于薄膜晶體管-液晶顯示器中取代導電金膠或導電銀膠，也可應用于超細電路連接中。本發明制得的石墨烯導電聚合物分散于一定溶劑后，還可以制成導電油墨，在柔性電路領域有著潛在的商業價值。
【權利要求】
1.一種石墨烯導電聚合物導電膠的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1、提供石墨烯粉末和導電聚合物單體； 步驟2、提供溶劑，將所述石墨烯粉末加入所述溶劑中，通過攪拌和超聲處理得到石墨烯分散液； 步驟3、將所述導電聚合物單體加入所述石墨烯分散液中，通過攪拌和超聲處理得到分散均勻的石墨烯與導電聚合物單體的混合液； 步驟4、向所述石墨烯與導電聚合物單體的混合液中投入引發劑，使得導電聚合物單體在石墨烯表面發生原位聚合反應，得到石墨烯導電聚合物復合材料預備液； 步驟5、通過過濾和干燥處理，除去所述石墨烯導電聚合物復合材料預備液中的溶劑和雜質，得到石墨烯導電聚合物復合材料粉末； 步驟6、稱取一定比例的環氧樹脂、固化劑和促進劑，混合，攪拌至分散均勻，得到環氧樹脂膠體系； 步驟7、將所述石墨烯導電聚合物復合材料粉末分散于所述環氧樹脂膠體系中，得到石墨烯導電聚合物導電膠預備材料； 步驟8、對所述石墨烯導電聚合物導電膠預備材料進行脫泡處理，得到石墨烯導電聚合物導電膠。
2.如權利要求1所述 的石墨烯導電聚合物導電膠的制備方法，其特征在于，所述步驟I中，所述石墨烯粉末的層數小于10,尺寸為I~1um,電導率大于1000S/m,所述導電聚合物單體是苯胺、批咯或噻吩。
3.如權利要求2所述的石墨烯導電聚合物導電膠的制備方法，其特征在于，當所述步驟I中的導電聚合物單體為吡咯時，所述步驟4中的引發劑為氯化鐵，所述氯化鐵與吡咯單體的摩爾比為2:1~1:3。
4.如權利要求2所述的石墨烯導電聚合物導電膠的制備方法，其特征在于，當所述步驟I中的導電聚合物單體為苯胺或噻吩時，所述步驟4中的引發劑為過硫酸銨，所述過硫酸銨與苯胺或噻吩單體的摩爾比為1:1~4:1。
5.如權利要求1所述的石墨烯導電聚合物導電膠的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，所述溶劑為水、乙醇、乙二醇、丙酮、氯仿、N-甲基吡咯烷酮、四氫呋喃、二甲基甲酰胺或甲苯中的一種或多種的混合物；所述石墨烯分散液的濃度為0.01mg/mL~3mg/mL。
6.如權利要求1所述的石墨烯導電聚合物導電膠的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，所述石墨烯與導電聚合物單體的混合液中，石墨烯與導電聚合物單體的質量比為.1:30 ~10:1 ; 所述步驟4中,所述原位聚合反應在-15~5°C下進行,反應時間為I~24h。
7.如權利要求1所述的石墨烯導電聚合物導電膠的制備方法，其特征在于，所述步驟5中，所述過濾處理采用普通過濾或減壓抽濾，在過濾過程中使用乙醇和水反復交替洗滌，以去除預備液中的雜質；所述干燥處理使用冷凍干燥或在20~100°C下干燥。
8.如權利要求1所述的石墨烯導電聚合物導電膠的制備方法，其特征在于，所述步驟.6中，所述環氧樹脂的用量占所述環氧樹脂膠體系的80wt%~95wt%,所述固化劑的用量占所述環氧樹脂膠體系的Iwt %~12wt%，所述促進劑的用量占所述環氧樹脂膠體系的.0.3wt %~5wt % ；所述環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂E44、雙酚A型環氧樹脂E51、雙酚A型環氧樹脂E54、雙酚A型環氧樹脂EP0N826或雙酚A型環氧樹脂EP0N828 ;所述固化劑為六氫鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、丁二酸酰肼、己二酸酰肼、雙氰胺或對苯二胺；所述促進劑為二 -乙基-四甲基咪唑、咪唑、二甲基咪唑或三乙胺。
9.如權利要求1所述的石墨烯導電聚合物導電膠的制備方法，其特征在于，所述步驟7中，所述環氧樹脂體系與石墨烯導電聚合物復合材料的質量比為100:2~30。
10.一種采用如權利要求1所述的石墨烯導電聚合物導電膠的制備方法制備的石墨烯導電聚合物導電膠。
【文檔編號】C09J9/02GK104178074SQ201410415955
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月21日 優先權日:2014年8月21日
【發明者】張霞, 李泳銳, 陳雅惠 申請人:深圳市華星光電技術有限公司