[发明专利]一种石墨烯导电线材及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯导电线材制备方法，所述的石墨烯导电线材由紫外光固化树脂单元层堆积固化而成，每个单元层包含多个功能化石墨烯粉末2D填充区和紫外光固化树脂基材区，相邻单元层间功能化石墨烯粉末2D填充区相互连接在一起，在紫外光固化树脂内部形成三维有序导电网络，按重量计，功能化石墨烯粉末1~10份，紫外光固化树脂90~99份，其特征在于：

（1）功能化石墨烯粉末的制备：先将石墨烯粉末、偶联剂和溶剂混合，放入磁力搅拌器中，搅拌速度100~150r/min，搅拌时间为20~40min，使之混合均匀；再放入超声波清洗器中，60℃~70℃水浴条件下超声5~10h；经过溶液干燥、研磨后，制得功能化石墨烯粉末；

（2）单元层制备：用点胶机首先在金属模具型腔中涂敷一层液态紫外光固化树脂，利用刮刀刮平，获得紫外光固化树脂薄膜基材；利用微喷射装置将功能化石墨烯粉末喷射到紫外光固化树脂薄膜基材中，并用紫外光照射，使之固化，获得包含有多个相互独立的功能化石墨烯粉末2D填充区和紫外光固化树脂基材区的单元层；

（3）石墨烯线材成型：在拉丝装置作用下，工作台下降一个单元层厚度，用点胶机涂敷一层液态紫外光固化树脂，刮平，再将功能化石墨烯粉末喷射到紫外光固化树脂薄膜基材中，用紫外光照射，使之固化，保证相邻单元层结合在一起，功能化石墨烯粉末2D填充区相互连接在一起，形成三维有序导电网络结构，重复上述过程，即可获得石墨烯导电线材。

2.根据权利要求1所述的石墨烯导电线材的制备方法，其特征在于，微喷射打印的工艺参数：喷管的出口直径为Ø2~4mm，喷射速度为120~800m/s，喷射压力为0.2~0.8MPa，喷射距离为10~40mm。

3.根据权利要求1所述的石墨烯导电线材的制备方法，其特征在于，一个单元层厚度为0.05~0.38mm；直径为Ø1~3mm。

4.根据权利要求1所述的石墨烯导电线材的制备方法，其特征在于，一个单元层厚度为0.08mm；直径为Ø1mm。

5.根据权利要求1所述的石墨烯导电线材的制备方法，其特征在于，三维有序网络结构可以为类蜂窝状或类中国结状或类网格状。

6.根据权利要求1所述的石墨烯导电线材的制备方法，其特征在于，紫外光固化树脂单元层的厚度为0.05~0.38mm，直径为Ø1~3mm。

7.根据权利要求1所述的石墨烯导电线材的制备方法，其特征在于，所述功能化石墨烯粉末为石墨烯粉末与偶联剂的混合物，所述的偶联剂为γ-氨基三乙氧基硅烷，加入量为石墨烯质量的0.5%~2%。

8.根据权利要求1所述的石墨烯导电线材的制备方法，其特征在于，所述紫外光固化树脂是环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂、纯丙烯酸树脂和乙烯基树脂中的任意一种。