[发明专利]一种复合碳材料油墨及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及通信屏蔽材料领域，具体涉及一种复合碳材料油墨及其制备方法和应用，包括：石墨烯0.1～5份，膨胀石墨0.1～10份，炭黑0.5～3份，碳纳米管0.1～0.3份，助剂0.1～0.5份，分散剂0.5～5份，水90～110份。本发明直接在导电线上涂覆石墨烯导电层，有利于优化工艺，降低成本。本发明中添加的石墨烯为二维片状材料，炭黑为球状碳材料，碳纳米管为一维管状材料。在形成导电网络时，石墨烯为二维材料平铺铺展，部分区域因褶皱，翘曲等因素，可以由炭黑颗粒弥补导电网络的不足，而碳纳米管在线性碳材料中又可以加强导电网络的骨架，更有利于提高同轴电缆的屏蔽效果。该同轴电缆的绝缘性和阻燃性能也得到提高。

技术领域

本发明涉及通信屏蔽材料领域，具体涉及一种复合碳材料油墨及其制备方法和应用。

技术背景

同轴电缆是一种电线及讯号传输线，一般由四层组成物构成：最里面是一条导电线，线的外面有一层塑料薄膜围拢(作绝缘体，电介质的用途)，绝缘体外面覆盖一层薄网状导电体(一般为铜或合金)，然后导电体外面是最外层的绝缘物质作为外皮。根据尺寸可以将同轴电缆分为不同标准规格，从1/8英寸到9英寸直径不等。同轴电缆应用在无线通信、监控(CCTV)和有线电视(CATV)等通信系统，作为信息和影像传输以及电子产品电源线。包裹着芯线的是绝缘层，把芯线和金属网络分离开来。编织线网可产生接地作用，防止芯线受到电子噪声和串音的干扰。

因为同轴电缆断面为同心圆，它的构造在电磁讯号传输上本身就有屏蔽作用，也不易受外界噪声干扰，但是电磁阻抗会因同轴电缆的介质材料不同而不同，由于随着电缆长度增加，各频段的衰减量也相对变大。现有屏蔽层一般是指某些电缆外层的编织或绞合的金属网。遮蔽层会吸收杂散的电子信号来保护传输的数据。它们不和电缆接触，也不让数据失真。

但是导电线上覆盖一层网状导电体来作为电磁屏蔽层，随着讯号频率越高，产生的衰减越大。信号衰减值过高，会引起数据失真。而且目前的电缆的然效果也有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中通信电缆随着讯号频率增高，产生的衰减也大，数据失真，而且生产成本高、阻燃效果不好等技术问题，提供了一种复合碳材料油墨。

本发明的另一个目的在于，提供上述复合碳材料油墨的制备方法。

本发明的另一个目的在于，提供上述复合碳材料油墨在提高同轴电缆电磁屏蔽效果上的应用。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种复合碳材料油墨，按重量份计，包括：石墨烯0.1～5份，膨胀石墨0.1～10份，炭黑0.5～3份，碳纳米管0.1～0.3份，助剂0.1～0.5份，分散剂0.5～5份，水90～110份。

优选地，所述助剂包括：有机硅类消泡剂或硅烷类偶联剂。

优选地，所述分散剂包括：丙烯酸嵌段物、十二烷基硫酸钠或聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。

所述复合碳材料油墨的制备方法，包括以下步骤：

S01.按照比例将分散剂溶于水中，以800～1500r/min的转速搅拌20～40min，获得溶液A；

S02.按照比例将石墨烯、膨胀石墨、炭黑和碳纳米管加入到溶液A中，并以2800～4000r/min的转速搅拌剪切1.5～3h，获得溶液B，搅拌过程中加入助剂；

S03.将溶液B经过均质机均质1～2h，均质压力为800～1200Mpa，然后再以50～100Hz的频率超声0.5～2h，即得。

所述复合碳材料油墨在提高同轴电缆电磁屏蔽效果上的应用，包括以下步骤：

S11.将导电线表面包覆聚乙烯膜；