本發(fā)明具體涉及一種石墨烯導(dǎo)電復(fù)合膜的制備方法，屬于噴涂工藝領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

導(dǎo)電涂料是指能夠通過(guò)各種噴涂方法涂于非導(dǎo)電底材上，使之具有傳導(dǎo)電流及排除積累靜電荷能力的一種新型功能性涂料，涂膜后的電導(dǎo)率一般大于10S/m，目前已廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。

目前導(dǎo)電涂料根據(jù)導(dǎo)電機(jī)理及組成可分為結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電涂料和添加型導(dǎo)電涂料。其中添加型導(dǎo)電涂料由于具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、成本低廉及可涂覆于各種復(fù)雜形狀表面等優(yōu)點(diǎn)，深受大家的歡迎。人們相繼研制開(kāi)發(fā)出多種強(qiáng)導(dǎo)電性導(dǎo)電涂料，如導(dǎo)電填料主要有金屬系（銀粉、銅粉、鎳粉等）、金屬/玻璃復(fù)合和炭系（石墨、炭黑）等。但是，這些導(dǎo)電涂料，制備得到涂層的力學(xué)強(qiáng)度與導(dǎo)電率難以同時(shí)提高，且涂層的密度較大，這些問(wèn)題大大限制其應(yīng)用范圍。也有人們使用石墨烯來(lái)制備導(dǎo)電涂料，繼而提高了噴涂的導(dǎo)電和力學(xué)性能，但是存在成本較高，并且性能還有待于提高的不足。

同時(shí)，如何將所制備的導(dǎo)電涂料通過(guò)合適的方法噴涂成復(fù)合薄膜，也是大家研究的重點(diǎn)，特別是根據(jù)復(fù)合涂料的物化性能選擇合適的噴涂條件，最優(yōu)化的保留復(fù)合涂料的物化性能，亟待大家去尋找一種合適的噴涂工藝來(lái)制備復(fù)合薄膜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)優(yōu)化復(fù)合涂料、基底的溫度以及噴涂條件，制備了具有高光學(xué)性能、電學(xué)性能和力學(xué)性能的導(dǎo)電薄膜，該薄膜在光電器件及電子線路等領(lǐng)域，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明研究制備了一種石墨烯導(dǎo)電復(fù)合膜的制備方法，包含以下制備步驟：

1）制備復(fù)合石墨烯導(dǎo)電涂料，該石墨烯導(dǎo)電涂料的主要成分的重量份是：

石墨烯 100-115份

無(wú)機(jī)二氧化硅納米顆粒 3-8份

所述二氧化硅納米顆粒直徑為10-100納米

無(wú)機(jī)金屬銅納米顆粒 5-7份

所述銅納米顆粒直徑為30-100納米

分散劑 1-2份

中和劑丙醇胺 1-2份

流平劑丁醚 1-2份

消泡劑 1-2份

交聯(lián)劑 2-3份

乙醇 50-80份

水 200-300份

2）將該復(fù)合石墨烯導(dǎo)電涂料加入有機(jī)溶劑N，N-二甲基甲酰胺中，制備得到石墨烯復(fù)合涂料DMF溶液；

3）將基底預(yù)熱，預(yù)熱的溫度為100-150℃；

4）將復(fù)合石墨烯涂料采用噴涂的方式噴涂到基底上，其中噴涂的溫度為60-80℃，噴嘴與基底表面的距離為1-3cm，噴涂的角度為30-60°，噴涂時(shí)間為1-2min；

5）重復(fù)步驟3）和4），通過(guò)5-7次的重復(fù)噴涂，得到致密度好，厚度適宜的涂層；

6）將所得到的涂層放入真空管式爐中，在氬氣的保護(hù)下，于500-550℃退火2小時(shí)，從而得到復(fù)合石墨烯導(dǎo)電涂層的復(fù)合膜。

石墨烯的制備方法優(yōu)選為將天然鱗片石墨、過(guò)硫酸鉀和五氧化二磷按照1:1:1的重量份比值加入到10ml/份的濃硫酸中，超聲10min，在80攝氏度下攪拌2小時(shí)；然后再加入一定量的高錳酸鉀，并在冰浴的條件下攪拌2小時(shí)；之后在室溫下加入1000ml/份的去離子水，室溫?cái)嚢?小時(shí)；攪拌結(jié)束后，再加入8ml/份的雙氧水，獲得亮黃色的氧化石墨烯的懸浮液；分離提純后，得到純凈的石墨烯。

其中的基底優(yōu)選為玻璃或者硅片。

其中的噴涂工藝優(yōu)化為噴涂的溫度為70℃，噴嘴與基底表面的距離為2cm，噴涂的角度為50°，噴涂時(shí)間為2min

本發(fā)明具有的有益效果：

本發(fā)明的噴涂工藝操作簡(jiǎn)單，且制備的復(fù)合薄膜均勻性好，由于其材料的組成，因此，它的電學(xué)性能好，并且根據(jù)調(diào)節(jié)噴涂工藝，該薄膜在基底上的附著力強(qiáng)，并且比表面積大，還具有很好的柔性，能夠作為基本單元進(jìn)行再度加工制備各種器件，在光電器件及電子線路等領(lǐng)域，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，下面結(jié)合具體實(shí)施的例子對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

實(shí)施例1：

一種高性能的復(fù)合石墨烯導(dǎo)電涂料的噴涂制備復(fù)合膜的方法，包含以下制備步驟

1）制備復(fù)合石墨烯導(dǎo)電涂料，該石墨烯導(dǎo)電涂料的主要成分的重量份是：

石墨烯 115份

無(wú)機(jī)二氧化硅納米顆粒 8份

所述二氧化硅納米顆粒直徑為100納米

無(wú)機(jī)金屬銅納米顆粒 7份

所述銅納米顆粒直徑為100納米

分散劑 2份

中和劑丙醇胺 2份

流平劑丁醚 2份

消泡劑 2份

交聯(lián)劑 3份

乙醇 80份

水300份

2）將該復(fù)合石墨烯導(dǎo)電涂料加入有機(jī)溶劑N，N-二甲基甲酰胺中，制備得到石墨烯復(fù)合涂料DMF溶液；

3）將基底預(yù)熱，預(yù)熱的溫度為150℃；

4）將復(fù)合石墨烯涂料采用噴涂的方式噴涂到基底上，其中噴涂的溫度為80℃，噴嘴與基底表面的距離為3cm，噴涂的角度為60°，噴涂時(shí)間為2min；

5）重復(fù)步驟3）和4），通過(guò)7次的重復(fù)噴涂，得到致密度好，厚度適宜的涂層；

6）將所得到的涂層放入真空管式爐中，在氬氣的保護(hù)下，于550℃退火2小時(shí)，從而得到復(fù)合石墨烯導(dǎo)電涂層的復(fù)合膜。

實(shí)施例2：

一種高性能的復(fù)合石墨烯導(dǎo)電涂料的噴涂制備復(fù)合膜的方法，包含以下制備步驟

1）制備復(fù)合石墨烯導(dǎo)電涂料，該石墨烯導(dǎo)電涂料的主要成分的重量份是：

石墨烯 100份

無(wú)機(jī)二氧化硅納米顆粒 3份

所述二氧化硅納米顆粒直徑為10納米

無(wú)機(jī)金屬銅納米顆粒 5份

所述銅納米顆粒直徑為30納米

分散劑 1份

中和劑丙醇胺 1份

流平劑丁醚 1份

消泡劑 1份

交聯(lián)劑 2份

乙醇 50份

水 200份

2）將該復(fù)合石墨烯導(dǎo)電涂料加入有機(jī)溶劑N，N-二甲基甲酰胺中，制備得到石墨烯復(fù)合涂料DMF溶液；

3）將基底預(yù)熱，預(yù)熱的溫度為100℃；

4）將復(fù)合石墨烯涂料采用噴涂的方式噴涂到基底上，其中噴涂的溫度為60℃，噴嘴與基底表面的距離為1cm，噴涂的角度為30°，噴涂時(shí)間為1min；

5）重復(fù)步驟3）和4），通過(guò)5-7次的重復(fù)噴涂，得到致密度好，厚度適宜的涂層；

6）將所得到的涂層放入真空管式爐中，在氬氣的保護(hù)下，于500℃退火2小時(shí)，從而得到復(fù)合石墨烯導(dǎo)電涂層的復(fù)合膜。