[发明专利]一种纳米石墨片导电薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米石墨片导电薄膜，其特征在于，该导电薄膜包括以纳米石墨片及成膜物质，其中，纳米石墨片为导电填料，成膜物质为基体膜材；所述的成膜物质为酚醛树脂、环氧树脂和聚氨酯树脂中的一种，所述的纳米石墨片厚度为1-20 nm，高度为0.05-100 um，宽度为0.01-5 um，相邻纳米片间距为0.01-5 um，其制备方法包括以下步骤：

(1)将纳米石墨片置于无水乙醇中，经超声分散及反复洗涤后于60℃烘箱内烘干24小时，然后取出密封保存待用；

(2)按所需制备导电薄膜的大小，准备合适尺寸的耐高温分离膜，并用将耐高温分离膜胶带固定于流延成型装置的基带上；

(3)将成膜物质、稀释剂和助剂按照一定的比例混合，在100-200 r/min搅拌速度下，将混合浆料搅拌50-120min以保证其充分混合，然后将混合浆料转移至真空搅拌罐中，并添加除泡剂，在搅拌速度为150-250 r/min时继续搅拌30-90 min,同时辅以真空除气，此时，真空搅拌罐内的真空度控制为-0.5～-2 KPa，最终得到混合基体膜材浆料；

(4)利用得到的混合基体膜材浆料，装入流延成型装置的料斗中，采用流延成型的方法，在准备的耐高温分离膜上按照所设计的导电薄膜形状制成厚度为0.2mm的基体膜材薄膜；

(5)将基体膜材薄膜连同耐高温分离膜一起置于烘箱内，在60-90℃温度条件下，加热干燥5-20 min，以调整基体膜材薄膜的固化程度，取出待用；

(6)将基体膜材薄膜连同耐高温分离膜一起转移、固定于微喷射成型的实验台上，采用微粉喷射打印成形的方法在喷射压力0.4-1MPa，送粉量0.0001-0.005 kg/s，喷射距离10-30mm，所要求达到的最低速度为300m/s的条件下，对所产生的高压、高速气流进行精确控制，最终纳米石墨片颗粒在高压气流的作用下将纳米石墨片加速，达到其临界速度，同时，通过对打印喷头X/Y方向运动的精确控制，实现纳米石墨片在基体膜材上按照所需的形状精确分散、嵌入到基体膜材中，形成一层致密的导电薄膜；

(7)将基体膜材薄膜连同耐高温分离膜一起取出，在60-90℃温度条件下，加热固化30-60 min；

（8）去除固定胶带、并将导电薄膜从耐高温分离膜上剥离，得到纳米石墨片导电薄膜。

2.根据权利要求1所述的纳米石墨片导电薄膜，其特征在于，所述的稀释剂为丙酮、无水乙醇的一种；所述的助剂有偶联剂、消泡剂、流平剂；其中，偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH560），消泡剂为有机硅氧烷，流平剂为聚醚硅氧烷共聚物。

3.根据权利要求2所述的纳米石墨片导电薄膜，其特征在于，按质量分数计，成膜物质20-40份、流平剂1.5-3.0份、偶联剂0.6-3.2份、稀释剂40-60份、消泡剂0.5-1.5份。

4.根据权利要求2所述的纳米石墨片导电薄膜，其特征在于，按质量分数计，成膜物质34份、流平剂3.0份、偶联剂2.0份、稀释剂60份、消泡剂1.0份。

5.根据权利要求2所述的纳米石墨片导电薄膜，其特征在于，按质量分数计，成膜物质33份、流平剂3.0份、偶联剂3.0份、稀释剂60份、消泡剂1.0份。

6.根据权利要求2所述的纳米石墨片导电薄膜，其特征在于，按质量分数计，成膜物质35份、流平剂2.0份、偶联剂3.0份、稀释剂59份、消泡剂1.0份。