The invention relates to a superhydrophobic transparent conductive paper and its preparation method, which comprises the following steps: (1) preparation of nano-silica particles; (2) preparation of hydroxylated carbon nanotubes; (3) homogeneous mixing of nano-silica particles and hydroxylated carbon nanotubes and superhydrophobic modification of them; (4) preparation of transparent paper; (5) coating the mixture prepared in step (3) on transparent paper, and Super hydrophobic transparent conductive paper was obtained by drying at room temperature. The advantages of the present invention are as follows: as a new type of composite material, superhydrophobic transparent conductive paper must have good hydrophobic performance, so as to make the performance more stable; the prepared transparent paper has high strength and good conductive performance, and plays an important role in actual life and production; the process flow of the method is simple, easy to operate, low cost, high production efficiency and easy to realize industrialization. Production.
【技术实现步骤摘要】
一种超疏水透明导电纸及其制备方法
本专利技术涉及一种超疏水纸的制备方法,更具体地说涉及一种超疏水透明导电纸及其制备方法。
技术介绍
纳米二氧化硅呈半透明状,是一种白色、无毒、无定形微细粉状物。其具有以下特性:多孔性、比表面积大、高分散性、质轻、化学稳定性好、耐高温、不燃烧、触变性、消光性、亲水性、绝缘性等性能。在造纸工业中,它能有效的提高纸张的白度、强度、耐磨性;在农药工业中,其可作为防结块剂、分散剂,高品级的纳米二氧化硅还可作为牙膏的摩擦剂和药品赋形分散剂;作为消光剂,纳米二氧化硅还可在油漆、油墨、化妆品、涂料等领域部分替代昂贵的钛白粉等。由于纳米二氧化硅内部的聚硅氧和外表面存在的活性硅醇基及其吸附水,使其呈亲水性,在有机相中难以湿润和分散。此外,由于其表面存在羟基,表面能较大,聚集体总倾向于凝聚,因而产品的应用性能受到影响,故需要对纳米二氧化硅粒子表面进行超疏水改性。在自然环境中,存在着大量的超疏水现象,例如某一些植物的叶子、蝴蝶的翅膀和昆虫的对足等,人们生活中最典型的超疏水现象为荷叶效应,这种效应赋予了荷叶优异的自清洁能力,因为这种优异的性能,使得超疏水现象受到人们的广泛关注。超疏水现象一般指的是,当水滴滴于样品表面时,接触角可达150°以上而滚动角低于10°以下的现象。一个真正意义上的超疏水表面既要有较大的静态接触角,同时还具有较小的滚动角。由于荷叶效应的表面结构特征,人们得出制备超疏水表所需要的两个条件:(1)在材料表面上构建出微米和纳米双重粗糙结构;(2)在微纳双重粗糙结构的表面上进行低表面能物质修饰。例如溶胶-凝胶法、激光或化学刻蚀法、溶剂挥 ...
【技术保护点】
1.一种超疏水透明导电纸及其制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)纳米二氧化硅粒子的制备,将5mL氨水与65mL无水乙醇混合均匀,加入5mL硅酸四乙酯和25mL无水乙醇的均匀混合液,并用磁力搅拌器搅拌反应液12小时,然后将体系高速离心,移走上清液,过滤,再用无水乙醇洗涤,将洗净的产物真空干燥,制得纳米二氧化硅粒子;(2)羟基化碳纳米管的制备,量取30mL浓度为65%的硝酸溶液和30mL蒸馏水于三口烧瓶中,搅拌得到浓度均匀的硝酸溶液,称取1g碳纳米管于装有硝酸溶液的三口烧瓶中,使碳纳米管均匀地分散于硝酸溶液中,安装回流冷凝装置,在80℃下搅拌4小时,冷却至室温,然后将反应液倒入蒸馏水中,静置分层,倒出上层清液,多次重复上述操作,使液体的pH=7,用砂芯漏斗过滤产物,滤饼用蒸溜水多次清洗,然后将产物置于真空干燥箱内干燥,然后用研体研磨干燥产物,制得羟基化碳纳米管;(3)将纳米二氧化硅粒子与羟基化碳纳米管混合均匀,并对其进行超疏水改性,将5g纳米级二氧化硅粒子分散到50mL甲苯中,再加入硅烷偶联剂或含氟硅氯烷中的一种,制得超疏水的纳米二氧化硅粒子羟基化碳纳米管;(4)透明纸的制备,将2, ...
【技术特征摘要】
1.一种超疏水透明导电纸及其制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)纳米二氧化硅粒子的制备,将5mL氨水与65mL无水乙醇混合均匀,加入5mL硅酸四乙酯和25mL无水乙醇的均匀混合液,并用磁力搅拌器搅拌反应液12小时,然后将体系高速离心,移走上清液,过滤,再用无水乙醇洗涤,将洗净的产物真空干燥,制得纳米二氧化硅粒子;(2)羟基化碳纳米管的制备,量取30mL浓度为65%的硝酸溶液和30mL蒸馏水于三口烧瓶中,搅拌得到浓度均匀的硝酸溶液,称取1g碳纳米管于装有硝酸溶液的三口烧瓶中,使碳纳米管均匀地分散于硝酸溶液中,安装回流冷凝装置,在80℃下搅拌4小时,冷却至室温,然后将反应液倒入蒸馏水中,静置分层,倒出上层清液,多次重复上述操作,使液体的pH=7,用砂芯漏斗过滤产物,滤饼用蒸溜水多次清洗,然后将产物置于真空干燥箱内干燥,然后用研体研磨干燥产物,制得羟基化碳纳米管;(3)将纳米二氧化硅粒子与羟基化碳纳米管混合均匀,并对其进行超疏水改性,将5g纳米级二氧化硅粒子分散到50mL甲苯中,再加入硅烷偶联剂或含氟硅氯烷中的一种,制得超疏水的纳米二氧化硅粒子羟基化碳纳米管;(4)透明纸的制备,将2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物氧化纤维素,制成纳米纤维素,再进行真空抽滤,制得透明纸;(5)将步骤(3)中制得的混合物涂在透明纸上,在常温下进行干燥,得到超疏水透明导电纸。2.根据权利要求书1所述的一种超疏水透明导电纸及其制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中纳米二氧化硅粒子的制备方法为:首先将5mL氨水与65mL无水乙醇混合均匀,再加入5mL硅酸四乙酯和25mL无水乙醇的均匀混合液,并用磁力搅拌器搅拌反应液12小时,然后将体系在6600r/min~10000r/min条件下高速离心,离心时间为3小时,移走上清液,过滤,再用无水乙醇洗涤,将洗净的产物在60~80℃下真空干燥,干燥时间为3小时,制得纳米二氧化硅粒子。3.根据权利要求书1所述的一种超疏水透明导电纸及其制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,羟基化碳纳米管的制备方法为:首先量取30mL浓度为65%的硝酸溶液于100mL的三口烧瓶中,再量取30mL蒸馏水于三口烧瓶中,搅拌15分钟,即得到浓度均匀的硝酸溶液;称取1g碳纳米管于装有硝酸溶液的三口烧瓶中,搅拌10分钟,使碳纳米管均匀地分散于硝酸溶液中;安装回流冷凝装置,在80℃下搅拌4小时,冷却至室温,然后将反应液倒入1000mL的蒸...
【专利技术属性】
技术研发人员:田君飞,李东建,石聪灿,陈广学,徐军飞,吴静,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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