[发明专利]一种轻质石墨烯导电薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种轻质石墨烯导电薄膜及其制备方法，它是由下述重量份的原料组成的：有机碳酸钙10‑14、2‑巯基苯并咪唑0.5‑1、椰油酸二乙醇酰胺1‑2、氧化石墨烯5‑6、聚苯胺80‑90、硼砂2‑3、蓖麻酸钙0.8‑1、三氯化磷3‑4、季戊四醇2‑3、六甲基环三硅氧烷0.1‑0.2、硬脂酸钡0.8‑1。本发明将石墨烯、碳酸钙共混结合，不仅能够提高成品材料的力学强度，而且通过表面改性，实现了分散均匀性，提高了成品的力学稳定性强度，而加入的石墨烯能够赋予成品薄膜稳定的导电性能。

技术领域

本发明属于薄膜领域，具体涉及一种轻质石墨烯导电薄膜及其制备方法。

背景技术

导电薄膜是一种非常重要的光电材料，它具有低电阻的特点，被广泛用于太阳能电池、电极材料、显示器等各种光电材料中，目前应用较多的为无机氧化物薄膜，其透光性好，电阻率低，化学温度性好，但是作为无机填料，其薄膜的脆性较大、韧性较差，合成温度较高，这些都限制了它们的进一步发展，因此，市场逐渐出现了高分子导电材料，包括聚苯胺、聚吡啶等，聚苯胺由于其在空气中的稳定性好，原料易得、单体价格便宜、合成方法简便，电导率容易调节等优点而被广泛应用，例如电极材料、电致变色材料、金属防腐材料、电磁屏蔽材料、防静电材料、分子器件等，但是由于聚苯胺存在机械强度较低、力学性能较差缺点；同时，采用无机粒子增强聚苯胺又容易造成粒子的团聚，从而降低成品薄膜的力学稳定性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种轻质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：

一种轻质石墨烯导电薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：

硬脂酸3-4、有机碳酸钙10-14、2-巯基苯并咪唑0.5-1、椰油酸二乙醇酰胺1-2、氧化石墨烯5-6、聚苯胺80-90、硼砂2-3、蓖麻酸钙0.8-1、三氯化磷3-4、季戊四醇2-3、六甲基环三硅氧烷0.1-0.2、硬脂酸钡0.8-1。

所述的一种轻质石墨烯导电薄膜，所述的有机碳酸钙是由下述重量份的原料组成的：

碳酸钠10-16、氧化钙10-14、三聚氰胺1-2、六氟乙酰丙酮0.1-0.2、干酪素0.1-0.4；

所述的有机碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：

（1）取氧化钙，加入到其重量17-20倍的去离子水中，搅拌均匀；

（2）取六氟乙酰丙酮，加入到其重量5-9倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入三聚氰胺，升高温度为50-55℃，保温搅拌10-20分钟，得胺醇溶液；

（3）取碳酸钠、干酪素混合，加入到混合料重量10-13倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述胺醇溶液混合，升高温度为90-95℃，加入上述氧化钙水溶液，保温搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得有机碳酸钙。

一种所述的轻质石墨烯导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）取2-巯基苯并咪唑，加入到其重量10-14倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入蓖麻酸钙，在60-65℃下保温搅拌20-30分钟，得醇分散液；

（2）取氧化石墨烯、硼砂混合，加入到混合料重量20-25倍的去离子水中，搅拌均匀，加入三氯化磷，升高温度为65-70℃，保温搅拌10-20分钟，得磷化溶液；

（3）取上述醇分散液、磷化溶液混合，搅拌均匀，加入椰油酸二乙醇酰胺，升高温度为90-95℃，保温搅拌1-2小时，得石墨烯酰胺分散液；

（4）取有机碳酸钙、季戊四醇混合，加入到混合料重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为60-65℃，加入六甲基环三硅氧烷，保温搅拌1-2小时，得碳酸钙分散液；