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一种环保型触摸屏用石墨烯导电薄膜及其制备方法

2021-03-11 01:58:49

一种环保型触摸屏用石墨烯导电薄膜及其制备方法

  技术领域

  本发明属于材料领域,具体涉及一种环保型触摸屏用石墨烯导电薄膜及其制备方法。

  背景技术

  石墨烯由于具有非同寻常的导电性能、超出钢铁数十倍的强度、极好的透光性和化学稳定性,是最有希望作为金属化成份应用于印刷电子器件技术中。石墨烯的制备方法有化学气相沉积法,氧化还原法,液相剥离法等,目前已有报道采用喷墨印刷法将还原氧化石墨烯用于有机薄膜晶体管电极、温度和化学传感器等,但由于还原氧化石墨烯并不能完全恢复石墨烯的电子结构,电导率明显下降,而液相剥离法具有低原料成本,可宏量制备,低能耗,纯度高,低缺陷的优点,制备出的石墨烯在电子器件的应用方面具有明显的优势;

  对比文件:CN201710968457.5,一种触摸屏用石墨烯导电薄膜及其制备方法,其公开了采用聚四氟乙烯为薄膜主料的材料,且给出了产品电导率分别为:3.5S/cm、4.0S/cm,而聚碳酸酯比聚四氟乙烯具有更好的加工性能,且聚碳酸酯的表面光泽度高,比聚四氟乙烯薄膜产品的性能更加优越,同时聚碳酸酯不含卤素,环保性好。

  发明内容

  本发明的目的是提供一种环保型触摸屏用石墨烯导电薄膜及其制备方法。

  为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

  一种环保型触摸屏用石墨烯导电薄膜,它是由下述重量份的原料组成的:

  聚碳酸酯130-150、氧化石墨烯10-12、脂肪酸聚乙二醇酯1-2、钼酸铵0.8-1、单乙醇胺2-4、十二烷基硫醇3-5、石蜡改性碳酸钙10-16。

  所述石蜡改性碳酸钙是由下述重量份的原料组成的:

  石蜡7-9、轻质碳酸钙30-40、丙烯酰氯2-3、三乙醇胺0.8-1、苯并三氮唑1-2、甲基吡咯烷酮2-3、三硬脂酸甘油酯1-2。

  所述石蜡改性碳酸钙的制备方法,包括以下步骤:

  (1)取石蜡,加入到其重量7-10倍的氯仿中,搅拌均匀,加入丙烯酰氯,升高温度为50-55℃,保温搅拌30-40分钟,蒸馏除去氯仿,得改性石蜡;

  (2)取苯并三氮唑,加入到其重量8-11倍的无水乙醇中,搅拌均匀,加入三硬脂酸甘油酯,超声3-4分钟,得醇分散液;

  (3)取轻质碳酸钙、三乙醇胺混合,加入到混合料重量13-20倍的去离子水中,与上述醇分散液混合,搅拌均匀,加入甲基吡咯烷酮、改性石蜡,升高温度为70-75℃,保温搅拌20-40分钟,抽滤,将滤饼水洗,常温干燥,即得所述石蜡改性碳酸钙。

  一种环保型触摸屏用石墨烯导电薄膜的制备方法,包括以下步骤:

  (1)取钼酸铵、单乙醇胺混合,加入到混合料重量16-20倍的去离子水中,升高温度为50-60℃,保温搅拌20-30分钟,加入十二烷基硫醇,搅拌至常温,得醇胺水分散液;

  (2)取氧化石墨烯、石蜡改性碳酸钙混合,加入到上述醇胺水分散液中,超声4-7分钟,抽滤,将滤饼水洗,真空60-65℃下干燥1-2小时,冷却至常温,得改性石墨烯;

  (3)取上述改性石墨烯,与聚碳酸酯、脂肪酸聚乙二醇酯混合,搅拌均匀,流延成膜,即得所述环保型触摸屏用石墨烯导电薄膜。

  本发明的优点:

  本发明采用丙烯酰氯的氯仿溶液对石蜡进行改性,然后与轻质碳酸钙的三乙醇胺水溶液共混反应,得到石蜡改性碳酸钙,通过该反应处理,有效的改善了碳酸钙的表面活性,降低了团聚,提高了成品的力学稳定性强度,同时,本发明还引入了氧化石墨烯,其可以赋予成品薄膜很好的导电性,本发明的薄膜材料力学强度高,特别适合作为触摸屏薄膜用,综合性能优越;

  同时本发明采用聚碳酸酯为原料,其使用环保,安全性高,不含有卤素,相对于公开的聚四氟乙烯薄膜原料具有更好的环保性能。

  具体实施方式

  实施例1

  一种环保型触摸屏用石墨烯导电薄膜,它是由下述重量份的原料组成的:

  聚碳酸酯130、氧化石墨烯10、脂肪酸聚乙二醇酯1、钼酸铵0.8、单乙醇胺2、十二烷基硫醇3、石蜡改性碳酸钙10。

  所述石蜡改性碳酸钙是由下述重量份的原料组成的:

  石蜡7、轻质碳酸钙30、丙烯酰氯2、三乙醇胺0.8、苯并三氮唑1、甲基吡咯烷酮2、三硬脂酸甘油酯1。

  所述石蜡改性碳酸钙的制备方法,包括以下步骤:

  (1)取石蜡,加入到其重量7倍的氯仿中,搅拌均匀,加入丙烯酰氯,升高温度为50℃,保温搅拌30分钟,蒸馏除去氯仿,得改性石蜡;

  (2)取苯并三氮唑,加入到其重量8倍的无水乙醇中,搅拌均匀,加入三硬脂酸甘油酯,超声3分钟,得醇分散液;

  (3)取轻质碳酸钙、三乙醇胺混合,加入到混合料重量13倍的去离子水中,与上述醇分散液混合,搅拌均匀,加入甲基吡咯烷酮、改性石蜡,升高温度为70℃,保温搅拌20分钟,抽滤,将滤饼水洗,常温干燥,即得所述石蜡改性碳酸钙。

  一种环保型触摸屏用石墨烯导电薄膜的制备方法,包括以下步骤:

  (1)取钼酸铵、单乙醇胺混合,加入到混合料重量20倍的去离子水中,升高温度为60℃,保温搅拌30分钟,加入十二烷基硫醇,搅拌至常温,得醇胺水分散液;

  (2)取氧化石墨烯、石蜡改性碳酸钙混合,加入到上述醇胺水分散液中,超声7分钟,抽滤,将滤饼水洗,真空65℃下干燥2小时,冷却至常温,得改性石墨烯;

  (3)取上述改性石墨烯,与聚碳酸酯、脂肪酸聚乙二醇酯混合,搅拌均匀,流延成膜,即得所述环保型触摸屏用石墨烯导电薄膜。

  实施例2

  一种环保型触摸屏用石墨烯导电薄膜,它是由下述重量份的原料组成的:

  聚碳酸酯150、氧化石墨烯12、脂肪酸聚乙二醇酯2、钼酸铵1、单乙醇胺4、十二烷基硫醇5、石蜡改性碳酸钙16。

  所述石蜡改性碳酸钙是由下述重量份的原料组成的:

  石蜡9、轻质碳酸钙40、丙烯酰氯2、三乙醇胺1、苯并三氮唑2、甲基吡咯烷酮3、三硬脂酸甘油酯2。

  所述石蜡改性碳酸钙的制备方法,包括以下步骤:

  (1)取石蜡,加入到其重量10倍的氯仿中,搅拌均匀,加入丙烯酰氯,升高温度为55℃,保温搅拌40分钟,蒸馏除去氯仿,得改性石蜡;

  (2)取苯并三氮唑,加入到其重量11倍的无水乙醇中,搅拌均匀,加入三硬脂酸甘油酯,超声4分钟,得醇分散液;

  (3)取轻质碳酸钙、三乙醇胺混合,加入到混合料重量20倍的去离子水中,与上述醇分散液混合,搅拌均匀,加入甲基吡咯烷酮、改性石蜡,升高温度为75℃,保温搅拌40分钟,抽滤,将滤饼水洗,常温干燥,即得所述石蜡改性碳酸钙。

  一种环保型触摸屏用石墨烯导电薄膜的制备方法,包括以下步骤:

  (1)取钼酸铵、单乙醇胺混合,加入到混合料重量20倍的去离子水中,升高温度为60℃,保温搅拌30分钟,加入十二烷基硫醇,搅拌至常温,得醇胺水分散液;

  (2)取氧化石墨烯、石蜡改性碳酸钙混合,加入到上述醇胺水分散液中,超声7分钟,抽滤,将滤饼水洗,真空65℃下干燥2小时,冷却至常温,得改性石墨烯;

  (3)取上述改性石墨烯,与聚碳酸酯、脂肪酸聚乙二醇酯混合,搅拌均匀,流延成膜,即得所述环保型触摸屏用石墨烯导电薄膜。

  对比实施例1;

  CN201710968457.5%20一种触摸屏用石墨烯导电薄膜及其制备方法,专利中的实施例1产品;

  对比实施例2:

  CN201710968457.5%20一种触摸屏用石墨烯导电薄膜及其制备方法,专利中的实施例2产品;

  对比实施例3;

  一种环保型触摸屏用石墨烯导电薄膜,它是由下述重量份的原料组成的:

  聚四氟乙烯150、氧化石墨烯12、脂肪酸聚乙二醇酯2、钼酸铵1、单乙醇胺4、十二烷基硫醇5、石蜡改性碳酸钙16。

  所述石蜡改性碳酸钙是由下述重量份的原料组成的:

  石蜡9、轻质碳酸钙40、丙烯酰氯2、三乙醇胺1、苯并三氮唑2、甲基吡咯烷酮3、三硬脂酸甘油酯2。

  所述石蜡改性碳酸钙的制备方法,包括以下步骤:

  (1)取石蜡,加入到其重量10倍的氯仿中,搅拌均匀,加入丙烯酰氯,升高温度为55℃,保温搅拌40分钟,蒸馏除去氯仿,得改性石蜡;

  (2)取苯并三氮唑,加入到其重量11倍的无水乙醇中,搅拌均匀,加入三硬脂酸甘油酯,超声4分钟,得醇分散液;

  (3)取轻质碳酸钙、三乙醇胺混合,加入到混合料重量20倍的去离子水中,与上述醇分散液混合,搅拌均匀,加入甲基吡咯烷酮、改性石蜡,升高温度为75℃,保温搅拌40分钟,抽滤,将滤饼水洗,常温干燥,即得所述石蜡改性碳酸钙。

  一种环保型触摸屏用石墨烯导电薄膜的制备方法,包括以下步骤:

  (1)取钼酸铵、单乙醇胺混合,加入到混合料重量20倍的去离子水中,升高温度为60℃,保温搅拌30分钟,加入十二烷基硫醇,搅拌至常温,得醇胺水分散液;

  (2)取氧化石墨烯、石蜡改性碳酸钙混合,加入到上述醇胺水分散液中,超声7分钟,抽滤,将滤饼水洗,真空65℃下干燥2小时,冷却至常温,得改性石墨烯;

  (3)取上述改性石墨烯,与聚四氟乙烯、脂肪酸聚乙二醇酯混合,搅拌均匀,流延成膜,即得所述环保型触摸屏用石墨烯导电薄膜。

  性能测试:

  

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