本發(fā)明涉及石墨原漿，具體地，涉及氮摻石墨烯改性石墨原漿及其制備方法。
背景技術(shù)：
：石墨原漿是以導(dǎo)電石墨或者炭黑等作為主要原料，調(diào)配制成的石墨原漿廣泛應(yīng)用于通訊制品、電腦、便攜式電子產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)硬件、醫(yī)療儀器、家庭電子產(chǎn)品和航天電子產(chǎn)品等。而一般的石墨原漿的導(dǎo)電性能有待進(jìn)一步的提高，另外石墨原漿的涂刷厚度也是導(dǎo)致其導(dǎo)電性不高的主要原因。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種氮摻石墨烯改性石墨原漿，該氮摻石墨烯改性石墨原漿具有很好地導(dǎo)電性能，且單位用量少、涂刷效率高。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種氮摻石墨烯改性石墨原漿的制備方法，包括：將氮摻石墨烯、導(dǎo)電石墨、樹脂、玻璃粉、鋅粉、松油醇、乙基纖維素和聚乙烯基吡咯烷酮進(jìn)行攪拌得到所述氮摻石墨烯改性石墨原漿；其中，氮摻石墨烯的制備方法如下：先將尿素加入到氧化石墨烯溶液中進(jìn)行混合，接著進(jìn)行干燥得到混合粉末；最后將混合粉末進(jìn)行煅燒得到所述氮摻石墨烯；氧化石墨烯溶液的濃度為10mg/mL，相對(duì)于100重量份的氧化石墨烯溶液，尿素的用量為150-200重量份。為了提高制得的氮摻石墨烯改性石墨原漿優(yōu)選地，相對(duì)于100重量份的導(dǎo)電石墨，氮摻石墨烯的用量為10-20重量份，樹脂的用量為25-35重量份，玻璃粉的用量為1-5重量份，鋅粉的用量為1-5重量份，松油醇的用量為30-40重量份，松乙基纖維素的用量為1-5重量份，聚乙烯基吡咯烷酮的用量為1-5重量份。為了提高石墨原漿的粘結(jié)性，加入了樹脂，優(yōu)選地，樹脂選自聚丙烯樹脂、聚乙烯樹脂、脲醛樹脂或聚氨酯樹脂中的一種或多種。優(yōu)選地，聚丙烯樹脂的重均分子量為1萬-2萬、聚乙烯樹脂的重均分子量為2萬-4萬、脲醛樹脂的重均分子量為1萬-2萬或聚氨酯樹脂的重均分子量為1萬-2萬。為了提高石墨原漿中各原來的分散性，采用攪拌的方式進(jìn)行混合，優(yōu)選地，述攪拌的轉(zhuǎn)速為2000-3000rpm，攪拌的時(shí)間為1-2h。在本發(fā)明氮摻石墨烯的制備過程中：為了提高其制備率，優(yōu)選地，煅燒的步驟為：自20℃開始升溫至800℃并在800℃維持1h，其中升溫速率為5℃/min；接著以10℃/min的降溫速率降溫至30℃；其中，煅燒的氣氛為N2，N2的流量為0.001m3/h。在本發(fā)明中，為了提高氮摻石墨烯的制備率，將尿素充分與氧化石墨烯進(jìn)行混合后采用鼓風(fēng)干燥的方式進(jìn)行干燥，優(yōu)選地，干燥的溫度為40-60℃，干燥的時(shí)間為6-10h。本發(fā)明還提供了一種由上述制備方法制得的氮摻石墨烯改性石墨原漿。通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過以導(dǎo)電石墨為主要的原料，加入了氮摻石墨烯提高了原漿的導(dǎo)電性能同時(shí)可以減少單位用量；此外，添加了樹脂、玻璃粉、鋅粉、松油醇、乙基纖維素和聚乙烯基吡咯烷酮等助劑提高了各原料的分散性并進(jìn)一步提高原漿的導(dǎo)電性能。該制備方法原料簡單易得，工藝簡單能夠批量生產(chǎn)。另外，本發(fā)明中氮摻石墨烯的制備直接以來源豐富的尿素作為氮源，利用氧化石墨在高溫處理后直接被還原成石墨烯同時(shí)在氮源存在的情況下制得了氮摻石墨烯。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。具體實(shí)施方式以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。以下將通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。制備例1氮摻石墨烯的制備：將150g尿素(分析純)加入到100mL的氧化石墨烯溶液中，充分?jǐn)嚢杌旌虾?；?0℃下鼓風(fēng)干燥10h得到混合粉末；接著將混合粉末進(jìn)行煅燒得到所述氮摻石墨烯。其中，所用的煅燒的步驟為：自20℃開始升溫至800℃并在800℃維持1h，其中升溫速率為5℃/min；接著以10℃/min的降溫速率降溫至30℃；其中，所述煅燒的氣氛為N2，N2的流量為0.001m3/h。制備例2氮摻石墨烯的制備：將200g尿素(分析純)加入到100mL的氧化石墨烯溶液中，充分?jǐn)嚢杌旌虾?；?0℃下鼓風(fēng)干燥6h得到混合粉末；接著將混合粉末進(jìn)行煅燒得到所述氮摻石墨烯。其中，所用的煅燒的步驟為：自20℃開始升溫至800℃并在800℃維持1h，其中升溫速率為5℃/min；接著以10℃/min的降溫速率降溫至30℃；其中，所述煅燒的氣氛為N2，N2的流量為0.001m3/h。實(shí)施例1將氮摻石墨烯、導(dǎo)電石墨、聚丙烯樹脂(重均分子量為1萬)、玻璃粉、鋅粉、松油醇、乙基纖維素和聚乙烯基吡咯烷酮按照重量配比為：10：100：25：1：1：30：1：1在轉(zhuǎn)速為2000rpm下進(jìn)行攪拌2h得到氮摻石墨烯改性石墨原漿A1；其中，所加的氮摻石墨烯由制備例1所制得。實(shí)施例2將氮摻石墨烯、導(dǎo)電石墨、聚乙烯樹脂(重均分子量為2萬)、玻璃粉、鋅粉、松油醇、乙基纖維素和聚乙烯基吡咯烷酮按照重量配比為15：100：30：3：3：30：2：3在轉(zhuǎn)速為2500rpm下進(jìn)行攪拌1.5h得到氮摻石墨烯改性石墨原漿A2；其中，所加的氮摻石墨烯由制備例2所制得。實(shí)施例3將氮摻石墨烯、導(dǎo)電石墨、脲醛樹脂(重均分子量為1)、聚氨酯樹脂(重均分子量為2萬)、玻璃粉、鋅粉、松油醇、乙基纖維素和聚乙烯基吡咯烷酮按照重量配比為15：100：20：15：3：3：30：2：3在轉(zhuǎn)速為:3000rpm下進(jìn)行攪拌1.0h得到氮摻石墨烯改性石墨原漿A3；其中，所加的氮摻石墨烯由制備例2所制得。對(duì)比例1按照實(shí)施例1的方法制得石墨原漿B1，所不同的是為加入氮摻石墨烯。對(duì)比例2按照實(shí)施例2的方法制得石墨原漿B2，所不同的是為加入氮摻石墨烯。對(duì)比例3按照實(shí)施例3的方法制得石墨原漿B3，所不同的是為加入氮摻石墨烯。對(duì)比例4按照實(shí)施例1的方法制得石墨原漿B4，所不同的是為加鋅粉。檢測例1用相同質(zhì)量的A1-A3以及B1-B4涂刷同樣大小的的絕緣板，測試石墨層的電阻大小。具體結(jié)果見表1。A1A2A3B1B2B3B4電阻(Ω)56556010112011070本發(fā)明中，在石墨原漿配制過程中加入了氮摻石墨烯，由于氮摻石墨烯的導(dǎo)電性很好，且氮摻石墨烯結(jié)構(gòu)酥松容易分散，使制得的氮摻石墨烯改性石墨原漿電阻明顯減??；另外，加入的樹脂、玻璃粉、鋅粉、松油醇、乙基纖維素和聚乙烯基吡咯烷酮也提高了石墨原漿的粘性，進(jìn)而進(jìn)一步提高了氮摻石墨烯改性石墨原漿的涂刷效率和使用效果。以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。當(dāng)前第1頁1 2 3