石墨烯因其具备优异的电学和机械性能,可作为导电相应用于石墨烯基导电浆料的制备,然后,通过丝网印刷方法,制备柔性电子产品。但石墨烯片容易聚集,导致浆料分散性和稳定性不佳,严重影响了印刷图案的导电能力。为了解决这问题,本文以超临界二氧化碳辅助剪切制备的石墨烯为导电填料,通过研究溶剂、增稠剂、分散剂等组分对有机载体性能的影响,制备了高石墨烯含量的能稳定分散的导电浆料,并采用丝网印刷的方法制备了高导电性石墨烯图案。本文首先研究了由松油醇、乙基纤维素和石墨烯组成的一元溶剂浆料体系,制备了以聚对苯二甲酸乙二醇酯为基底的导电膜层,考察了石墨烯含量对浆料性能及印刷膜层导电能力的影响。当有机载体组成为松油醇和5 wt%乙基纤维素时,浆料中最佳石墨烯含量为16.7wt%。制备的导电膜层厚度为38μm,电导率为5758 S/m。但该浆料存放11天后便出现了石墨烯聚集沉降现象。为了改善浆料的分散性,研究了添加助剂对浆料性能的影响,当体系中添加4 wt%司班85和5wt%的乙酸乙酯后,石墨烯含量为20 wt%时,显著提高了浆料稳定性,存放40天以上未见明显的沉降。但助剂的加入降低了膜层的导电性,当导电膜层厚度为50μm时,电导率只有1373 S/m。由于单一溶剂松油醇在膜层干燥过程中集中挥发,使膜层表面产生气孔从而影响导电性能。为了解决该问题,本文设计了三元溶剂石墨烯导电浆料,通过控制助剂的添加量,制备了具有高分散稳定性和高石墨烯含量的浆料,采用丝网印刷制备了高导电图案。通过考察挥发性和流变性能,制备了溶剂挥发具有层次性、流变性能良好的有机载体,其组成为:50 wt%松油醇-40 wt%DPM-10 wt%环己酮三元溶剂、5 wt%乙基纤维素、2 wt%司班85和2 wt%1,4-丁内酯。在该体系中,石墨烯最佳添加量为20 wt%,浆料能稳定存放两个月以上。经丝网印刷4次,然后分别通过70℃烘干1 h、350℃烧结30 min和20 MPa压膜1 min的处理后,所制备的石墨烯导电图案厚度约为10μm,其电导率达到9.6×10~4 S/m,是迄今为止文献报道石墨烯浆料通过丝网印刷制备的图案中电导率最高的。该图案柔韧性优异,经过1000次弯曲折叠后,电阻率增加不明显。此外,该图案具有优异的电加热性能和散热效果。因此,本文制备的石墨烯导电浆料可以通过丝网印刷的方法制备成导电图案应用于柔性电子器件、可穿戴设备等领域。