CN109651891A - 一种石墨烯水性组合物、其制备方法及石墨烯水性导电油墨 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种石墨烯水性组合物、其制备方法及石墨烯水性导电油墨，属于石墨烯材料技术领域。石墨烯水性组合物包括水、分散剂A、分散剂B、石墨烯和碳素材料，石墨烯水性组合物的粒径分布中的D100为30－300μm，石墨烯水性组合物的细度不高于15μm。石墨烯水性组合物包括水、分散剂A、分散剂B、石墨烯和碳素材料，石墨烯与碳素材料形成松散嵌层构造。石墨烯水性导电油墨，包括石墨烯水性组合物，以及水性树脂乳液、水性油墨助剂和助溶剂中的一种或多种。此石墨烯水性组合物使用上述制备方法得到，石墨烯水性组合物的分散效果更好，制成水性导电油墨以后，得到的导电涂层的电阻率更低。

Description

一种石墨烯水性组合物、其制备方法及石墨烯水性导电油墨

技术领域

本发明涉及石墨烯材料技术领域，具体而言，涉及一种石墨烯水性组合物、其制备方法及石墨烯水性导电油墨。

背景技术

石墨烯是碳原子以蜂窝状六边形重复排列所形成的一种新型碳材料。其具有完美的二维结构，具有良好的电学、力学、热学及光学特性。但是石墨烯本身为纳米材料，具有非常高的比表面积和完整的二维薄片结构，因此在非常少量添加的情况下会具有相当高的粘度。一般情况下在5％的添加量时会基本失去流动性。

现有技术中，通常通过水和有机溶剂混合以提高石墨烯材料的分散，但在生产中会放出大量有机溶剂蒸汽；或是通过在石墨烯表面进行大量接枝改性以提高其分散性和流动性，但是这本身会增加其最终所得涂层的电阻率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯水性组合物、其制备方法及石墨烯水性导电油墨，其分散性好，流动性强，电阻率低。

第一方面，本发明实施例提供一种石墨烯水性组合物，包括水、分散剂A、分散剂B、石墨烯和碳素材料，石墨烯水性组合物的粒径分布中的D100为30－300μm，石墨烯水性组合物的细度不高于15μm。

限制石墨烯水性组合物的粒径和细度，主要是限制石墨烯水性组合物中石墨烯和碳素材料的粒径和细度，此范围内的粒径和细度可以使石墨烯和碳素材料在水和分散剂中的分散性更佳，且由于石墨烯和碳素材料的性质不同，分别使其分散在分散剂A和分散剂B中，进一步提高分散效果，流动性更好，且制成导电涂层以后，具有很好的导电性。

结合第一方面，在另一实施例中，石墨烯水性组合物的粒径分布中的D100为30－100μm，可选的，石墨烯水性组合物的粒径分布中的D100为40－60μm；可选的，石墨烯水性组合物的细度不高于10μm，可选的，石墨烯水性组合物的细度不高于5μm。

结合第一方面，在另一实施例中，石墨烯水性组合物的粒径分布中的D100的数值为细度数值的2倍及以上；可选的，石墨烯水性组合物的粒径分布中的D100的数值为细度数值的5倍及以上；可选的，石墨烯水性组合物的粒径分布中的D100的数值为细度数值的20倍及以上。

结合第一方面，在另一实施例中，分散剂A包括具有两亲性的小分子化合物，分散剂B包括水溶性聚合物；可选的，具有两亲性的小分子化合物的亲油部分包括烷烃、烯烃、炔烃、芳香环、稠环中的一种或多种；可选的，具有两亲性的小分子化合物的亲水部分包括碳酸盐、硝酸盐、磺酸盐、硫酸盐、磷酸盐、铵盐、卤素、羟基、羧基和胺基中的一种或多种；可选的，分散剂B包括聚乙烯醇、聚乙烯胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚氨酯、水性环氧聚合物和水溶性纤维素中的一种或多种。

使用具有两亲性的小分子化合物分散剂A分散石墨烯，水溶性聚合物分散剂B分散碳素材料，使石墨烯和碳素材料的分散效果更好，得到的石墨烯水性组合物的流动性更佳。

结合第一方面，在另一实施例中，石墨烯占石墨烯水性组合物的质量百分数为1％－20％；可选的，石墨烯占石墨烯水性组合物的质量百分数为5％－10％。

可选的，石墨烯为片状结构，片状结构的横向片径为2－100μm；可选的，片状结构的横向片径为10－100μm；可选的，片状结构的横向片径为15－50μm。使制成的导电涂层中石墨烯之间搭接点不会过多，电导率较大，且不会发生凝聚。

可选的，石墨烯、碳素材料和分散剂的质量比依次为(1－3)：(1－3)：(0.1－1)，其中，分散剂包括分散剂A和分散剂B。使其流动性好，不会发生团聚，具有良好的浸润性，使得到的油墨的均匀性更佳，得到的导电涂层的导电性能好。结合第一方面，在另一实施例中，碳素材料包括炭黑、碳纳米管、石墨、富勒烯和碳纤维中的一种或多种；可选的，碳素材料包括炭黑、碳纳米管和石墨中的一种或多种。

第二方面，本发明实施例提供一种石墨烯水性组合物，包括水、分散剂A、分散剂B、石墨烯和碳素材料，石墨烯与碳素材料形成松散嵌层构造；其中，石墨烯层与碳素材料层互相松散嵌设。

由于石墨烯和碳素材料形成松散嵌层，能够在高含量的碳的同时具有较低的粘度，使石墨烯和碳素材料分别在水分散剂A水溶液和分散剂B水溶液中均匀分散，具有高碳含量的同时具有良好的流动性，使得到的导电涂层表面光滑，且导电性好。第三方面，本发明实施例提供一种石墨烯水性组合物的制备方法，包括如下步骤：使用水、分散剂A和石墨烯制备石墨烯水性分散液；将水、分散剂B和碳素材料进行混合，剪切分散得到碳素材料水性分散液；将石墨烯水性分散液与碳素材料水性分散液混合分散得到石墨烯水性组合物；其中，石墨烯水性组合物的粒径分布中的D100为30－300μm，石墨烯水性组合物的细度不高于15μm。

将石墨烯和碳素材料分开分散，且根据两者的性质，石墨烯在水和分散剂A中分散，碳素材料在水和分散剂B中分散，分散更加均匀，且两种分散液分散以后，在将其混合的时候，石墨烯和碳素材料之间能够形成松散嵌层，石墨烯层的表面形成碳素材料层，碳素材料层的表面形成石墨烯层，使得到的石墨烯水性组合物具有较高的碳含量且具有较低的粘度，其流动性好，在制成导电涂层以后，其表面光滑，导电性好。

第四方面，本发明提供一种石墨烯水性导电油墨，包括石墨烯水性组合物、水性树脂乳液，以及水性油墨助剂和助溶剂中的一种或两种。

得到的石墨烯水性导电油墨用来制备导电涂层，表面光滑，不会发生团聚，导电性好。

结合第四方面，在另一实施例中，在(25±1)℃石墨烯水性导电油墨的粘度为100－3000cp；可选的，在(25±1)℃石墨烯水性导电油墨的粘度为1000－2000cp。

石墨烯水性导电油墨的粘度低，流动性好，不易发生团聚，得到的导电涂层的导电效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图也属于本发明的保护范围。

图1为本发明实施例4得到的导电涂层的扫描电镜图；

图2为本发明实施例5得到的导电涂层的扫描电镜图；

图3为本发明对比例3得到的导电涂层的扫描电镜图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的利用石墨烯水性组合物、其制备方法及石墨烯水性导电油墨进行具体说明。

石墨烯水性组合物包括水、分散剂A、分散剂B、石墨烯和碳素材料，石墨烯水性组合物的粒径分布中的D100为30－300μm，石墨烯水性组合物的细度不高于15μm。

石墨烯水性组合物的粒径分布中的D100为30－300μm，石墨烯水性组合物的细度不高于15μm，石墨烯和碳素材料的粒径分布中的D100为30－300μm，石墨烯水性组合物的细度不高于15μm，此范围内的粒径和细度可以使石墨烯和碳素材料在水和分散剂中的分散性更佳，流动性更好，且石墨烯和碳素材料之间形成松散嵌层结构。

需要说明的是，粒径分布是使用激光散射原理进行测量计算得到的结果，对粒子本身不会有破坏，因此测得的是其形成松散嵌层构造的二次粒子的粒径，其中，D100是指的最大粒径，也就是说，石墨烯水性组合物的粒径分布中的最大粒径为30－300μm。

刮板细度测试是使用两块不锈钢板刮擦进行的测试，对于团聚体会有剪切作用，因此测的是二次粒子打开后的结果。若是紧密团聚的话无法分开，测得的仍然是二次粒子的粒径，但是，本实施例提供的石墨烯和碳素材料之间形成松散嵌层结构，所以，可以打开二次粒子，测得一次粒子构造。

进一步的，石墨烯和碳素材料的结构不同，其分别在分散剂A中和分散剂B中进行分散，二者的分散效果更好，得到的石墨烯水性组合物的粘度低，流动性佳。

一种石墨烯水性组合物，包括水、分散剂A、分散剂B、石墨烯和碳素材料，石墨烯与碳素材料形成松散嵌层构造；其中，石墨烯层与碳素材料层互相松散嵌设。

本发明实施例提供的石墨烯水性组合物，由于具有松散嵌层构造，在激光粒度仪中测得的粒径为二次粒子的粒径，在刮板细度计中测得的粒径为粒子打开后一次粒子的粒径，因此，粒径分布结果中D100的结果显著高于刮板细度的结果。

可选的，石墨烯水性组合物的粒径分布中的D100为30－100μm，可选的，石墨烯水性组合物的粒径分布中的D100为40－60μm；可选的，石墨烯水性组合物的细度不高于10μm，可选的，石墨烯水性组合物的细度不高于5μm。

可选的，石墨烯水性组合物的粒径分布中的D100的数值为细度数值的2倍及以上；可选的，石墨烯水性组合物的粒径分布中的D100的数值为细度数值的5倍及以上；可选的，石墨烯水性组合物的粒径分布中的D100的数值为细度数值的20倍及以上。

石墨烯水性组合物的分散效果与石墨烯水性组合物的粒径分布中的D100的值以及石墨烯水性组合物的细度的值均相关，且两者的倍数差距越大，其分散效果越好，流动性越强。

其中，分散剂A包括具有两亲性的小分子化合物，分散剂B包括水溶性聚合物。由于石墨烯和碳素材料不同的性质，石墨烯更加容易分散在分散剂A和水中，碳素材料更加容易分散在分散剂B和水中，使两者的分散效果均佳，得到的石墨烯水性组合物的石墨烯和碳素材料之间形成松散嵌层构造。

其中，分散剂A是具有两亲性的小分子化合物，此处小分子化合物是指单体。可选的，分散剂A的具有两亲性的小分子化合物的亲油部分包括烷烃、烯烃、炔烃、芳香环、稠环中的一种或多种；可选的，分散剂A的具有两亲性的小分子化合物的亲水部分包括碳酸盐、硝酸盐、磺酸盐、硫酸盐、磷酸盐、铵盐、卤素、羟基、羧基和胺基中的一种或多种。

可选的，分散剂A包括十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、苯甲酸钠和亚甲基二萘磺酸钠中的一种或多种。

可选的，分散剂B包括聚乙烯醇、聚乙烯胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚氨酯、水性环氧聚合物和水溶性纤维素中的一种或多种。

石墨烯占石墨烯水性组合物的质量百分数为1％－20％；可选的，石墨烯占石墨烯水性组合物的质量百分数为5％－10％。可选的，石墨烯、碳素材料和分散剂的质量比依次为(1－3)：(1－3)：(0.1－1)，其中，分散剂包括分散剂A和分散剂B。

相对于石墨烯，碳素材料含量过少，石墨烯水性组合物的粘度会很高，难以加工；碳素材料含量过高，石墨烯水性组合物中碳素材料会包围石墨烯，发生团聚，使石墨烯水性组合物用来制备导电涂层的时候，其导电性变差。分散剂的添加量过少，石墨烯和碳素材料难以在水性体系中良好浸润，会在液面产生浮碳，影响石墨烯水性组合物以及通过石墨烯水性组合物形成的导电油墨的均匀性；分散剂的添加量过多，通过石墨烯水性组合物形成的导电油墨油墨制得的导电涂层的导电性变差。

进一步的，分散剂A和分散剂B的量与石墨烯和碳素材料的量有关，石墨烯的含量较多，则分散剂A的含量较高，碳素材料的含量较多，则分散剂B的含量较高。也就是说，石墨烯与碳素材料的质量比为a，分散剂A和分散剂B的质量比为b，则a：b＝0.8－1.2。

进一步的，石墨烯为片状结构，片状结构的横向片径为2－100μm；可选的，片状结构的横向片径为10－100μm；可选的，片状结构的横向片径为15－50μm。横向片径过小，制得的导电涂层中搭接点过多，会导致整体电阻偏大；片层过大，会容易产生卷曲成团，发生凝集。

本实施例中，碳素材料包括炭黑、碳纳米管、石墨、富勒烯和碳纤维中的一种或多种；可选的，碳素材料包括炭黑、碳纳米管和石墨中的一种或多种。

上述石墨烯水性组合物的制备方法，包括如下步骤：

(1)、使用水、分散剂A和石墨烯制备石墨烯水性分散液。其中，分散剂A为上述分散剂A，将水、分散剂A和石墨烯混合以后高速剪切得到石墨烯水性分散液，可选的，高速剪切的剪切速度为：5000rpm－24000rpm，高速剪切分散可以使用分散盘、气流粉碎机、超声波处理器、球磨机、砂磨机中的一种或多种的组合进行分散得到石墨烯水性分散液。

可选的，石墨烯可以是液相剥离法得到的石墨烯。液相剥离法是，先将石墨分散在溶剂中，通过超声、微波、剪切力、热应力以及电化学等手段辅助剥离，离心分离得到石墨烯。液相剥离法得到的石墨烯在分散剂A和水中的分散效果更好。

(2)、将水、分散剂B和碳素材料进行混合，剪切分散得到碳素材料水性分散液。其中，分散剂B为上述分散剂B，剪切分散是上述高速剪切分散，且可以使用上述的分散盘、气流粉碎机、超声波处理器、球磨机、砂磨机中的一种或多种的组合进行分散得到碳素材料水性分散液。

(3)、将石墨烯水性分散液与碳素材料水性分散液混合分散得到石墨烯水性组合物。混合分散一般使用搅拌桨或/和混料桶，且在混合分散的过程中，石墨烯水性分散液中的石墨烯和碳素材料水性分散液中的碳素材料形成松散嵌层构造，得到的石墨烯水性组合物的分散性好，流动性强，且在碳含量较高的情况下粘度低。

石墨烯水性导电油墨包括石墨烯水性组合物、水性树脂乳液，以及水性油墨助剂和助溶剂中的一种或两种。

水性树脂乳液也就是树脂粘结剂，将水性树脂乳液与石墨烯水性组合物混合，形成石墨烯水性导电油墨，可以形成具有粘结力的导电涂层。水性油墨助剂和助溶剂可以根据实际情况进行添加。

为了提高成膜性能，可以根据石墨烯水性导电油墨的需求添加水性油墨助剂，例如：水性油墨助剂包括流平剂、增稠剂、消泡剂、pH调节剂、防霉剂、慢干剂和快干剂中的一种或多种。助溶剂是帮助油墨中水性油墨助剂或是水性树脂乳液分散或是仅仅稀释油墨固含量的溶剂。其中，溶剂可以是无机溶剂或/和有机溶剂。其中，无机溶剂为水；有机溶剂包括乙醇、乙二醇、丙醇、丙二醇、异丙醇、丙酮、丁醇、丁二醇、异丁醇、丁酮、异丁酮、N－甲基吡咯烷酮、N，N－二甲基甲酰胺、N，N－二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃和二氧六环中的一种或多种。

可选的，为了增加石墨烯水性导电油墨的导电性能，助溶剂中有机助溶剂的含量不高于5％，可选的，有机助溶剂的含量为0。

其中，石墨烯水性导电油墨中，导电填料(石墨烯与碳素材料的总质量)占固含量(导电涂层)的质量百分数为20％－60％，导电填料占固含量的质量百分数为30％－50％，导电填料占固含量的质量百分数为40％－60％。其中，固含量是指石墨烯水性导电油墨制成了导电涂层以后，导电涂层的质量，石墨烯水性导电油墨制成导电涂层以后，其组成为导电填料、树脂和助剂的总质量。

石墨烯水性导电油墨，在(25±1)℃石墨烯水性导电油墨的粘度为100－3000cp；可选的，在(25±1)℃石墨烯水性导电油墨的粘度为1000－2000cp。其中，粘度测试方法为：使用NDJ－5旋转粘度计进行测试，控制被测液体温度在25±1℃，使用3号转子在30rpm条件下进行测试。若所测粘度在其量程范围以外时，可选择其他型号转子和其他转速条件。得到的石墨烯水性导电油墨的粘度较低，分散效果较好，得到的导电涂层的导电效果更佳。

使用石墨烯水性导电油墨制备导电涂层的方法是：将石墨烯水性导电油墨通过涂布或者印刷的方式形成在PET薄膜上，且在涂布或印刷的过程中，会经历薄层高速剪切运动，会将松散嵌层构造剪切打散，并且在其恢复松散嵌层构造之间通过线棒拉出一张湿膜，在烘箱中100℃烘干定型，得到导电涂层表面光滑，且具有非常高的导电性。

实施例一

下面是实施例提供的石墨烯水性组合物的各组分的参数如表1，

表1石墨烯水性组合物的各组分的参数

在其他条件不变的情况下，使用上述表1中的参数制备石墨烯水性分散液，并在(25±1)℃使用NDJ－5旋转粘度计进行粘度测试，得到表2，

表2石墨烯水性组合物的粘度

从表2可以看出，对比例5(只添加分散剂A)，对比例4(只添加分散剂B)，对比例3(只添加石墨烯，不加入碳素材料)、对比例2(石墨烯水性组合物的细度较大)、对比例1(石墨烯水性组合物的粒径分布中D100较大)，得到的石墨烯水性组合物的粘度大，分散性不好，流动性不好。从实施例4与实施例1比较可以看出，D100/细度的值越大，石墨烯水性组合物的粘度更小，分散性更高，流动性更好。实施例2－4的石墨烯水性组合物的粘度更小，分散性更高，流动性更好。从实施例5可以看出，当碳素材料的含量较高时，石墨烯水性组合物的粘度相对较大。

实施例二

在实施例一提供的石墨烯水性组合物中加入环氧树脂粘结剂以后形成石墨烯水性导电油墨，并使用上述方法制备导电涂层，测定导电涂层的体电阻率，其测定方法是：通过四探针法测得涂层面电阻率，通过螺旋测微器测得涂层厚度，体电阻率等于面电阻率乘以厚度。得到表3，

表3导电涂层的体电阻率

从表3可以看出，对比例5(只添加分散剂A)，对比例4(只添加分散剂B)，对比例3(只添加石墨烯，不加入碳素材料)、对比例2(石墨烯水性组合物的细度较大)以及对比例1(石墨烯水性组合物的粒径分布中D100较大)，通过石墨烯水性导电油墨制得的导电涂层的体电阻率较大，导电性不好。从实施例4与实施例1比较可以看出，D100/细度的值越大，通过石墨烯水性导电油墨制得的导电涂层的导电性越好。实施例2－4的通过石墨烯水性导电油墨制得的导电涂层的导电性好。从实施例5可以看出，当碳素材料的含量较高时，通过石墨烯水性导电油墨制得的导电涂层的体电阻率相对较大。

实施例三

将实施例4、实施例5和对比例3通过石墨烯水性导电油墨制得的导电涂层在扫描电镜下拍摄得到扫描电镜图，实施例4得到图1，实施例5得到图2，对比例3得到图3，从三幅图可以看出，图1中的导电涂层光滑度较好，图2中的导电涂层有少量团聚现象，图3中的导电涂层基本不流动，其表面不光滑。

实施例四

使用上述实施例一中的实施例4提供的各组分的参数为例进行石墨烯水性组合物的制备。

实施例6的制备方法是：将水、分散剂A和石墨烯进行混合，剪切分散得到石墨烯水性分散液；将水、分散剂B和碳素材料进行混合，剪切分散得到碳素材料水性分散液；将石墨烯水性分散液与碳素材料水性分散液混合分散得到石墨烯水性组合物。

对比例6的制备方法是：将水、分散剂A、石墨烯、碳素材料剪切分散得到石墨烯水性组合物。

对比例7的制备方法是：将水、分散剂B和石墨烯进行混合，剪切分散得到石墨烯水性分散液；将水、分散剂A和碳素材料进行混合，剪切分散得到碳素材料水性分散液；将石墨烯水性分散液与碳素材料水性分散液混合分散得到石墨烯水性组合物。

使用实施例一提供的方法分别检测实施例6，对比例6和对比例7得到的石墨烯水性组合物的粘度，并且使用实施例二提供的方法制得石墨烯水性导电油墨，并检测通过石墨烯水性导电油墨制备得到的导电涂层的体电阻率，得到表4，

表4石墨烯水性组合物的粘度以及导电涂层的体电阻率

	实施例6	对比例6	对比例7
				粘度/cp	285	1845	1078
体电阻率/Ω·cm	0.12	0.42	0.38

从表4可以看出，与对比例6和对比例7相比，通过本实施例6提供的石墨烯水性组合物的制备方法制备得到的石墨烯水性组合物的粘度低，流动性好，分散性高。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种石墨烯水性组合物，其特征在于，包括水、分散剂A、分散剂B、石墨烯和碳素材料，所述石墨烯水性组合物的粒径分布中的D100为30－300μm，所述石墨烯水性组合物的细度不高于15μm。

2.根据权利要求1所述的石墨烯水性组合物，其特征在于，所述石墨烯水性组合物的粒径分布中的D100为30－100μm，可选的，所述石墨烯水性组合物的粒径分布中的D100为40－60μm；

可选的，所述石墨烯水性组合物的细度不高于10μm，可选的，石墨烯水性组合物的细度不高于5μm。

3.根据权利要求2所述的石墨烯水性组合物，其特征在于，所述石墨烯水性组合物的粒径分布中的D100的数值为细度数值的2倍及以上；

可选的，所述石墨烯水性组合物的粒径分布中的D100的数值为细度数值的5倍及以上；

可选的，所述石墨烯水性组合物的粒径分布中的D100的数值为细度数值的20倍及以上。

4.根据权利要求1所述的石墨烯水性组合物，其特征在于，所述分散剂A包括具有两亲性的小分子化合物，所述分散剂B包括水溶性聚合物；

可选的，所述具有两亲性的小分子化合物的亲油部分包括烷烃、烯烃、炔烃、芳香环、稠环中的一种或多种；

可选的，所述具有两亲性的小分子化合物的亲水部分包括碳酸盐、硝酸盐、磺酸盐、硫酸盐、磷酸盐、铵盐、卤素、羟基、羧基和胺基中的一种或多种；

可选的，所述分散剂B包括聚乙烯醇、聚乙烯胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚氨酯、水性环氧聚合物和水溶性纤维素中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的石墨烯水性组合物，其特征在于，所述石墨烯占所述石墨烯水性组合物的质量百分数为1％－20％；可选的，所述石墨烯占所述石墨烯水性组合物的质量百分数为5％－10％；

可选的，所述石墨烯为片状结构，所述片状结构的横向片径为2－100μm；可选的，所述片状结构的横向片径为10－100μm；可选的，所述片状结构的横向片径为15－50μm；

可选的，所述石墨烯、所述碳素材料和所述分散剂的质量比依次为(1－3)：(1－3)：(0.1－1)，其中，所述分散剂包括分散剂A和分散剂B。

6.根据权利要求1所述的石墨烯水性组合物，其特征在于，所述碳素材料包括炭黑、碳纳米管、石墨、富勒烯和碳纤维中的一种或多种；

可选的，碳素材料包括炭黑、碳纳米管和石墨中的一种或多种。

7.一种石墨烯水性组合物，其特征在于，包括水、分散剂A、分散剂B、石墨烯和碳素材料，所述石墨烯与所述碳素材料形成松散嵌层构造；其中，石墨烯层与碳素材料层互相松散嵌设。

8.一种石墨烯水性组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

使用水、分散剂A和石墨烯制备石墨烯水性分散液；

将水、分散剂B和碳素材料进行混合，剪切分散得到碳素材料水性分散液；

将所述石墨烯水性分散液与所述碳素材料水性分散液混合分散得到石墨烯水性组合物；

其中，所述石墨烯水性组合物的粒径分布中的D100为30－300μm，所述石墨烯水性组合物的细度不高于15μm。

9.一种石墨烯水性导电油墨，其特征在于，包括权利要求1－7任一项所述的石墨烯水性组合物、水性树脂乳液，以及水性油墨助剂和助溶剂中的一种或两种。

10.根据权利要求9所述的石墨烯水性导电油墨，其特征在于，在(25±1)℃所述石墨烯水性导电油墨的粘度为100－3000cp；可选的，在(25±1)℃所述石墨烯水性导电油墨的粘度为1000－2000cp。