金属‑聚合物复合材料制造技术

本发明专利技术涉及复合材料(1、101)，其包含基质(50、150)和金属层(25、125)，所述金属层(25、125)位于所述复合材料(1、101)的至少一个表面(8)处，所述基质(50、150)包含至少一种聚合物(55、155)和至少一种电子传导金属的第一群粒子(10、110)，所述层(25、125)包含至少一种电子传导金属的第二群粒子(20、120)，用于制备这种复合材料的方法及其应用。

Metal polymer composite material

The invention relates to a composite material (1, 101), comprising a matrix (50, 150) and a metal layer (25, 125), the metal layer (25, 125) in the composite materials (1, 101) at least one surface (8), the substrate (50, 150) contains at least one polymer (55, 155) and at least one of the first group of electronic conduction metal particles (10, 110), the layer (25, 125) containing at least one electron conduction metal second groups (20, 120), a method for preparing the composite material and its application.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属-聚合物复合材料本专利技术涉及金属-聚合物复合材料。本专利技术还涉及通过包括聚合物的光聚合和金属的光还原的方法制备这种材料。本专利技术还涉及该复合材料的应用。本领域已知制造含有金属粒子的油墨，尤其用于电子设备中。这些油墨具有呈现高浓度的金属粒子的缺点，通常按重量计约60％。还已知制备金属-聚合物复合材料。然而，这种复合聚合物被改进特别用于生产电或用于制造电子传导装置。特别地，已知在聚合物基质中制备纳米粒子(LBalan,MJin,JPMalval,HChaumeil,ADefoin,LVidal“Fabricationofsilvernanoparticle-embeddedpolymerpromotedbycombinedphotochemicalpropertiesof2,7-diaminofluorenederivativedye”Macromolecules412008,9359-9365；L.Balan,C.Turck,O.Soppera,D.Lougnot,“Holographicrecordingwithpolymernanocompositescontainingsilvernanoparticlesphotogeneratedinsitubytheinterferencepattern”ChemistryofMaterials2124,2009,5711-5718；LBalan,J-PMalval,RSchneider,D.LeNouen,D-JLougnot“Insitufabricationofpolyacrylate-silvernanocompositethroughphotoinducedtandemreactionsinvolvingeosindye”Polymer512010,1363-1369；S.Jradi,L.Balan,X.H.Zeng,J.Plain,D.J.Lougnot,P.Royer,R.Bachelot,O.Soppera“Spatiallycontrolledsynthesisofsilvernanoparticlesandnanowiresbyphotosensitizedreduction”Nanotechnology212010,095605；T.Buruiana,V.Melinte,A.Chibac,L.Balan“SynthesisandevaluationofurethaneoligodimethacrylatesusedinpreparingbiocidehybridcompositescontainingAgnanoparticles”J.Biomater.Sci.Polym.Ed.232012,955-972；LBalan,VMelinte,TBuruiana,RSchneider,LVidal“Controllingthemorphologyofgoldnanoparticlessynthesizedphotochemicallyinapolymermatrixthroughphotonicparameters”Nanotechnology23,2012,415705Editor’schoiceOctoberhttp://nanotechweb.org/cws/article/lab/51091；L.Balan,C.M.Ghimbeu,L.Vidal,C.Vix-Guter“Photoassistedsynthesisofmanganeseoxidenanostructuresbyvisiblelightatroomtemperature”GreenChem.,152013,2191-2199)。然而，含有金属粒子、尤其是纳米粒子的这种材料可呈现出变化的颜色，其没有表现出反射金属表面或不产生能够导电的层。关于在玻璃基底上制备金属表面，通常使用硝酸银、氢氧化钠、氢氧化铵和糖(或甲醛)的溶液在玻璃上产生银层。玻璃预先用SnCl2处理。该方法尤其用于生产保温瓶、CD或其他装饰品。本专利技术旨在提供一种金属-聚合物复合材料，其呈现金属粒子的电子传导层。本专利技术还旨在提供复合材料，其呈现光学性质、尤其是呈现金属镜面。本专利技术旨在提供一种制备这种材料的方法。尤其地，本专利技术旨在提供这种方法，其同时节省成本和用于工业规模的生产。尤其地，本专利技术旨在提供一种制造这种环境友好的材料的方法。本专利技术还旨在提供一种用于涂覆基底以提供诸如例如镜面、有色表面、或电子传导表面、或热传导表面的光学性质的组合物。专利技术详述本说明书通过参考附图而没有任何限制地进行说明。本专利技术人已经发现，根据复合材料1、101的材料能够解决本文上述技术问题，所述复合材料1、101包含基质50、150和金属层25、125，其位于所述复合材料1、101的至少一个表面8处，所述基质50、150包含至少一种聚合物55、155和至少一种电子传导金属的第一群粒子10、110，所述层25、125包含至少一种电子传导金属的第二群粒子20、120。根据一个方面，在所述复合材料1、101中，所述层中的所述第二群粒子20、120的浓度大于在所述基质50、150中第一群粒子10、110的浓度。根据一个方面，位于所述复合材料1、101的至少一个表面8处的所述层25、125是电子传导层。根据一个方面，位于所述复合材料1、101的至少一个表面8处的所述层25、125形成金属镜面。专利技术人已经发现了克服本文上述技术问题的材料的制备方法。本专利技术特别涉及制备金属表面或金属镜的新型光辅助方法。发现这种光诱导方法用于在可光聚合基质中原位合成金属纳米粒子。该方法基于将基质的光聚合动力学与金属粒子的光还原动力学相偶联。尤其地，本专利技术涉及复合材料，其中纳米粒子20、120的所述层25、125至少部分地嵌入基质50、150中，或其中纳米粒子20、120的所述层25、125完全嵌入基质50、150中，或其中纳米粒子20、102的所述层25、125在基质50、150上。层25、125在此也称为表面层。层25有利地形成金属层。层25有利地形成金属镜层。粒子的平均直径根据以下程序测量：透射电子显微镜(TEM)用于测量粒子5、105的平均直径。使用在200kV下操作的具有LaB6阴极的PhilipsCM200仪器获得度量。将一滴液体制剂置于铜格栅上。对于在UV固化后获得的纳米复合材料，它们通过切片机(LKB型号8800)切割并放置在观测网格上。该测量还能够表征粒子的尺寸和形态。参考例如：透射电子显微镜；材料科学教科书D.B.WilliansetC.B.CarterEd.SpringerScienceISBN978-0-387-76500-6LLC1996-2009。尤其地，本专利技术涉及复合材料，其中所述第一群粒子10、110具有1至100纳米的平均直径，例如5至50纳米。在一个实施方案中，本专利技术涉及复合材料，其中所述第二群粒子20、120具有1至100纳米的平均直径，例如5至50纳米或例如10至100纳米。在一个实施方案中，本专利技术涉及复合材料，其中当用扫描电子显微镜(SEM)观测时，所述第二群粒子20、120具有100纳米至1微米，例如200至800本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料(1、101)，其包含基质(50、150)和金属层(25、125)，所述金属层(25、125)位于所述复合材料(1、101)的至少一个表面(8)处，所述基质(50、150)包含至少一种聚合物(55、155)和至少一种电子传导金属的第一群粒子(10、110)，所述层(25、125)包含至少一种电子传导金属的第二群粒子(20、120)，所述层中的所述第二群粒子(20、120)的浓度大于所述基质(50、150)中所述第一群粒子(10、110)的浓度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.26 EP 15305444.01.一种复合材料(1、101)，其包含基质(50、150)和金属层(25、125)，所述金属层(25、125)位于所述复合材料(1、101)的至少一个表面(8)处，所述基质(50、150)包含至少一种聚合物(55、155)和至少一种电子传导金属的第一群粒子(10、110)，所述层(25、125)包含至少一种电子传导金属的第二群粒子(20、120)，所述层中的所述第二群粒子(20、120)的浓度大于所述基质(50、150)中所述第一群粒子(10、110)的浓度。2.一种复合材料(1、101)，其包含基质(50、150)和金属层(25、125)，所述金属层(25、125)位于所述复合材料(1、101)的至少一个表面(8)处，所述基质(50、150)包含至少一种聚合物(55、155)和至少一种电子传导金属的第一群粒子(10、110)，所述层(25、125)包含至少一种电子传导金属的第二群粒子(20、120)，位于所述复合材料1、101的至少一个表面8处的所述层25、125是电子传导层。3.一种复合材料(1、101)，其包含基质(50、150)和金属层(25、125)，所述金属层(25、125)位于所述复合材料(1、101)的至少一个表面(8)处，所述基质(50、150)包含至少一种聚合物(55、155)和至少一种电子传导金属的第一群粒子(10、110)，所述层(25、125)包含至少一种电子传导金属的第二群粒子(20、120)，位于所述复合材料1、101的至少一个表面8处的所述层25、125形成金属镜面。4.根据权利要求1至3中任一项所述的复合材料，其中纳米粒子(20、120)的所述层(25、125)至少部分地嵌入所述基质(50、150)中，或其中纳米粒子(20、120)的所述层(25、125)完全嵌入基质(50、150)中，或其中纳米粒子(20、102)的所述层(25、125)在所述基质(50、150)上。5.根据权利要求1至4中任一项所述的复合材料，其中所述第一群粒子(10、110)具有1至100纳米，例如5至50纳米的平均直径。6.根据权利要求1至5中任一项所述的复合材料，其中所述第二群粒子(20、120)形成连续的金属层。7.根据权利要求1至6中任一项所述的复合材料，其中所述电子传导金属选自Ag、Au、Cu、Pd、Pt、Al或其任何混合物。8.根据权利要求1至7...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·M·巴朗，
申请(专利权)人：法国国家科学研究中心，上阿尔萨斯大学，
类型：发明
国别省市：法国,FR