基于碳黑的涂料配方:开发环保导电纤维素纸的替代方案

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 可持续化学 可持续化学
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 越来越多的工业需求需要环保材料,特别是储能,印刷电子产品和可穿戴技术.
• 可再生生物聚合物,如纤维素和基于碳的纳米材料 (例如,碳纳米管,石墨烯,碳黑) 是可持续创新的关键.
• 传统工艺往往涉及有毒材料,造成环境风险和长期后果.

研究的目的:

• 使用可持续和可回收的组件,设计导电纤维素纸.
• 为了评估碳黑涂料配方与不同的结合剂的电气和机械性能.
• 引入一种新的机械/光学方法来评估涂层的耐用性.

主要方法:

• 使用碳黑三种结合剂的涂料配方的开发:聚二乙烯 (PTFE),乳和甲纤维素 (CMC).
• 系统地研究配方,成分和制备方法.
• 评估电阻和涂层完整性,包括新的机械/光学耐久性测试.

主要成果:

• 使用碳甲基纤维素 (CMC) 作为结合剂和分散剂的配方表现出卓越的性能.
• 这种最佳配方实现了低电阻 (0.29 kΩ) 和出色的涂层完整性.
• 开发的材料被证明是无毒的,并且与纸张回收工艺兼容.

结论:

• 炭基甲基纤维素 (CMC) 是一种有效的粘合剂和分散剂,用于制造高性能导电纤维素纸.
• 开发的导电纸为印刷电子和储能应用提供了可持续和环保的替代方案.
• 新的机械/光学耐久性评估方法提供了一种可靠的方法来评估涂层完整性.