[发明专利]一种综合性能好的导电纸及其制备方法

说明书

本发明公开了一种综合性能好的导电纸及其制备方法，包括以下重量份的原料：原浆48‑53.6份、红薯6.6‑8.5份、水性聚氨酯树脂2.1‑5.4份、石墨烯6‑7.5份、辣椒素1.6‑2.5份、丙烯酸乳液4‑5.6份、异丙醇8‑11.6份、竹炭纤维5‑7.8份和碳纳米管2.5‑4.4份。本发明原料来源广泛，制备工艺简单，便于工业化生产，制备的成品在各种原料的配合作用下，在电导率、抗张指数、耐折度和耐破指数上均优于现有导电纸，可以满足人们的使用需求，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及纸领域，具体是一种综合性能好的导电纸。

背景技术

导电纸是一种具有良好导电性能的纸，是一种新型特种纸、功能纸，继承了传统纸张本身的轻质、灵活、低成本等特征，在未来电子元件及储能材料中具备潜在应用前景。其导电性对外界环境的湿度变化不敏感，具有较高的抗张和撕裂强度。

现有导电纸的制备方法主要有两种：其一，湿部成形方法，将导电填料以物理和/或化学方法沉积在纤维表面，通过传统的湿部成形技术获得具有一定导电性的纤维薄层；其二，表面涂布方法，以导电填料为主原料，辅以胶黏剂等助剂，制备导电涂料，通过表面涂布方式在纸张表面形成导电涂层，制备导电纸。显然，表面涂布方法只能赋予纸张表面导电性，而湿部成形方法可以制备性能更优异的导电纸。

现有导电纸虽然可以满足导电性能的要求，但是其抗张指数和耐折度还达不到人们的预期，这就为人们的使用带来了不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种综合性能好的导电纸，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种综合性能好的导电纸，包括以下重量份的原料：原浆48-53.6份、红薯6.6-8.5份、水性聚氨酯树脂2.1-5.4份、石墨烯6-7.5份、辣椒素1.6-2.5份、丙烯酸乳液4-5.6份、异丙醇8-11.6份、竹炭纤维5-7.8份和碳纳米管2.5-4.4份。

作为本发明进一步的方案：石墨烯采用双层石墨烯或者多层石墨烯。

作为本发明进一步的方案：竹炭纤维的长度为0.6-1.9mm。

作为本发明进一步的方案：水性聚氨酯树脂的相对分子量为3500-5800。

所述综合性能好的导电纸的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将红薯洗净并且破碎至60-90目，再向其中加入其体积6-8倍的质量分数为35-66%的乙醇溶液加热回流提取4-6次，过滤并且减压回收乙醇，得到红薯提取液；

步骤二，将石墨烯、辣椒素、碳纳米管和红薯提取液在球磨机中球磨均匀，得到第一混合物；

步骤三，将水性聚氨酯树脂加入丙烯酸乳液中并且加热搅拌，使得水性聚氨酯树脂完全溶解在丙烯酸乳液中，在电场中处理6-12分钟，得到第二混合物；

步骤四，将竹炭纤维破碎至150-180目，再加入异丙醇中并且分散均匀，得到第三混合物；

步骤五，将原浆与第三混合物搅拌均匀，在纸页成型器中成型，得到原纸；

步骤六，将第一混合物、第二混合物与原纸在120-166摄氏度的高压反应釜中反应3-4.5小时，然后等静压成型，再放入干燥器中，即得到成品。

作为本发明进一步的方案：步骤三中电场强度为280-450V。

作为本发明进一步的方案：步骤六中等静压成型的压力为4.4-6.8MPa，温度为48-60摄氏度。

作为本发明进一步的方案：步骤一中回流提取采用功率为105-156W的超声波辅助。