[发明专利]包括碳基导电填料的膏状组合物的制备方法

权利要求书

1.用于制备基于碳基导电填料的膏状组合物的方法，包括：

(i)将碳基导电填料、至少一种聚合物粘合剂、至少一种溶剂和至少一种不同于所述粘合剂的聚合物分散剂引入到捏合机中，然后捏合，以形成母料，所述聚合物分散剂选自聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(苯基乙炔)、聚(间-亚苯基亚乙烯基)、聚吡咯、聚(对-亚苯基苯并二唑)、聚(乙烯醇)和它们的混合物，所述母料包括重量比例15％-40％的碳基导电填料和20％-85％的溶剂，且其中聚合物粘合剂对碳基导电填料的重量比为0.04-0.4和聚合物分散剂对碳基导电填料的重量比为0.1-1，包括端点；

(ii)将所述母料以固体形式挤出；

(iii)将所述母料在与阶段(i)的溶剂相同或不同的溶剂中稀释，以获得膏状组合物。

2.权利要求1的方法，特征在于碳基导电填料包括碳纳米管、碳纳米纤维、炭黑或石墨烯、或者这些以任何比例的混合物，优选地包括根据化学气相沉积方法获得的多壁碳纳米管、且任选地包括碳纳米纤维和/或炭黑和/或石墨烯。

3.权利要求1和2任一项的方法，特征在于所述聚合物粘合剂选自多醣、改性多醣、聚醚、聚酯、丙烯酸类聚合物、聚碳酸酯、聚亚胺、聚酰胺、聚丙烯酰胺、聚氨酯、聚环氧化物、聚磷腈、聚砜、卤化聚合物、天然橡胶、官能化或未官能化的弹性体特别是基于苯乙烯、丁二烯和/或异戊二烯的弹性体、和它们的混合物。

4.权利要求3的方法，特征在于聚合物粘合剂选自含氟聚合物，例如：

(i)包括至少50摩尔％的至少一种式(I)的单体的那些：

CFX₁＝CX₂X₃(I)

其中X₁、X₂和X₃独立地表示氢或卤素(特别是氟或氯)原子；例如：聚(偏氟乙烯)(PVDF)，优选以α形式；聚(三氟乙烯)(PVF3)；聚(四氟乙烯)(PTFE)；偏氟乙烯与六氟丙烯(HFP)或三氟乙烯(VF3)或四氟乙烯(TFE)或三氟氯乙烯(CTFE)的共聚物；氟乙烯/丙烯(FEP)共聚物；或者乙烯与氟乙烯/丙烯(FEP)或四氟乙烯(TFE)或三氟氯乙烯(CTFE)的共聚物；

(ii)包括至少50摩尔％的至少一种式(II)的单体的那些：

R-O-CH-CH₂(II)

其中R表示全卤化的(特别是全氟化的)烷基；例如全氟丙基乙烯基醚(PPVE)；全氟乙基乙烯基醚(PEVE)；和乙烯与全氟甲基乙烯基醚(PMVE)的共聚物；

优选PVDF。

5.权利要求1-4任一项的方法，特征在于所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜或二甲基甲酰胺，优选N-甲基吡咯烷酮。

6.权利要求1-5任一项的方法，特征在于聚合物分散剂为聚(乙烯基吡咯烷酮)。

7.权利要求1-6任一项的方法，特征在于捏合机为选自如下的配混设备：同向旋转或反向旋转双螺杆挤出机和包括设置有适合于与安装至定子的齿相互作用的螺纹的转子的共捏合机。

8.权利要求1-7任一项的方法，特征在于另外在阶段(ii)和(iii)之间包括从母料开始的形成粒料的阶段。

9.权利要求1-8任一项的方法，特征在于阶段(iii)在捏合机中进行。

10.权利要求1-9任一项的方法，特征在于阶段(iii)中的稀释程度为2:1-10:1、优选3:1-5:1。

11.根据权利要求1-10任一项的方法获得的膏状组合物，特征在于其具有200-1000mPa.s、优选400-600mPa.s的粘度，所述粘度在100s^-1的梯度处测量。

12.权利要求11的膏状组合物在制备导电薄膜、导电墨或导电涂层中、特别是在制造Li离子电池或超级电容器的电极中、或者在制备导电复合材料中的用途。