本发明专利技术公开了一种在柔性基体导电金属薄膜表面制备超疏水复合薄膜的方法，属于超疏水复合薄膜技术领域。该制备方法包括以下步骤：将柔性基体进行预处理，然后进行化学喷银，获得柔性基体导电金属薄膜；随后试样和金属作为电沉积阴阳两极在由碳材料、十四酸、硝酸铈和无水乙醇组成的电沉积液中进行电沉积，后用无水乙醇冲洗并吹干得到超疏水复合薄膜。本发明专利技术在柔性基体导电金属薄膜表面制备了超疏水性能良好的复合薄膜，制备工艺简单，电沉积液成分对环境和人体无害，且可重复利用；碳材料具有的多元功能特性，拓宽了超疏水材料的应用领域。域。域。
【技术实现步骤摘要】
一种在柔性基体导电金属薄膜表面制备超疏水复合薄膜的方法
[0001]本专利技术属于超疏水复合薄膜
，具体涉及一种在柔性基体导电金属薄膜表面制备超疏水复合薄膜的方法。
技术介绍
[0002]在可延伸、易变形的柔性基板上制备电子器件发展演化而来的柔性电子技术越来越受到人们的重视。柔性电子在使用过程中，自然也会受到污染、液体浸润等因素的影响，对于其使用寿命和正常运行都会造成不小的负面影响。超疏水表面能够捕捉空气形成气膜，隔绝液体，是保护柔性电子电路的一种策略。
[0003]构筑超疏水表面主要有两个步骤：一是在基体表面直接构筑微纳粗糙结构，二是使用低表面能物质修饰。故超疏水表面的制备过程通常周期较长，很难实现大面积生产，并且含氟的超疏水涂层在制备过程中所使用的含氟试剂会对环境和人体造成危害。同时，超疏水涂层往往功能单一，例如导电性、耐磨性不足等。
[0004]碳材料是目前发展迅猛的一类材料，包括导电性能优异的碳纳米管、石墨烯和高硬度的金刚石等，其多元化的功能特性不断地丰富和拓展材料的应用领域。但目前还没有报道将碳材料应用于制备超疏水复合薄膜中。
技术实现思路
[0005]为解决超疏水涂层导电性、耐磨性不足的问题，本专利技术的目的在于提供一种在柔性基体导电金属薄膜表面制备超疏水复合薄膜的方法，该方法可在柔性基体导电金属薄膜表面制备含有碳材料的超疏水复合薄膜，且此法使薄膜具有明显的微纳结构以及含有低表面能物质。
[0006]本专利技术的目的通过以下技术方案实现。
[0007]一种在柔性基体导电金属薄膜表面制备超疏水复合薄膜的方法，包括以下步骤：
[0008]将柔性基体银薄膜和金属铂板分别作为电沉积阴阳两极，通过一步电沉积法制备超疏水复合薄膜；其中，电沉积液由碳材料、十四酸、硝酸铈和无水乙醇组成。
[0009]优选的，所述碳材料为碳纳米管、石墨烯、石墨烯纳米片、石墨、金刚石和活性炭中的一种或多种。
[0010]优选的，所述碳纳米管为羧基化碳纳米管。
[0011]优选的，所述羧基化碳纳米管中羧基含量为1～10wt％，进一步优选为3.86wt％。
[0012]优选的，所述电沉积过程中电源恒压10～60V、溶液转速0～1000rpm、沉积时间10～60min。
[0013]优选的，所述电沉积过程中电源恒压30V、溶液转速600rpm、沉积时间30min。
[0014]优选的，所述电沉积液的制备包括以下步骤：将十四酸和硝酸铈加入无水乙醇中溶解，再加入碳材料并且超声分散均匀。
[0015]优选的，所述电沉积液中，碳材料的浓度为1～10g/L、十四酸的浓度为40～100g/L、硝酸铈的浓度为20～50g/L。
[0016]优选的，所述电沉积液中，碳材料的浓度为3g/L、十四酸的浓度为45.6g/L、硝酸铈的浓度为21.7g/L。
[0017]优选的，所述柔性基体银薄膜的制备包括以下步骤：
[0018]将PET塑料(聚对苯二甲酸类塑料)清洗、去脂去污后浸入敏化液中进行敏化处理，随后进行化学镀银，其中每个步骤均经过去离子水、无水乙醇冲洗。
[0019]优选的，所述敏化液为氯化亚锡与盐酸的混合水溶液，其中氯化亚锡浓度为10～30g/L，盐酸浓度为1～10mL/L；所述敏化处理的条件为常温下浸泡30～60min；所述化学镀银是将银氨溶液和还原剂依次均匀地朝向敏化液处理后的试样喷涂；所使用的盐酸为36.5wt％的盐酸溶液。
[0020]一种在柔性基体导电金属薄膜表面制备的超疏水复合薄膜，通过以上任一项所述的方法制得；所得超疏水复合薄膜的去离子水接触角大于150
°
。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点及有益效果：
[0022](1)本专利技术可在柔性基体导电金属薄膜上快速获得具有微纳结构以及低表面能物质的超疏水复合薄膜，无需使用特殊设备，制备过程简单易于控制。
[0023](2)本专利技术制备的超疏水复合薄膜的方法，电沉积液中不含氟类有害物质，成分绿色环保且可重复利用，对环境和人体健康危害小。
[0024](3)本专利技术将碳材料与低表面能长碳链脂肪酸复合，从而获得超疏水薄膜，加入的碳材料能够提高薄膜的耐磨性能，以及赋予薄膜导电性能等功能特性。
附图说明
[0025]图1为实施例1在600rpm下所得十四酸铈/羧基化碳纳米管超疏水复合薄膜的拉曼光谱图。
[0026]图2为实施例1所得复合薄膜的扫描电子显微镜图。
[0027]图3为实施例1所得复合薄膜的3D形貌图。
[0028]图4为实施例1所得复合薄膜的接触角测试结果图。
[0029]图5为实施例1所得复合薄膜的耐磨性测试结果图。
[0030]图6为实施例2在0rpm下所得十四酸铈/羧基化碳纳米管超疏水复合薄膜的的扫描电子显微镜图。
[0031]图7为实施例2所得复合薄膜的接触角测试结果图。
[0032]图8为实施例3所得十四酸铈/石墨烯纳米片超疏水复合薄膜的拉曼光谱图。
[0033]图9为实施例3所得复合薄膜的扫描电子显微镜图。
[0034]图10为实施例3所得复合薄膜的3D形貌图。
[0035]图11为实施例3所得复合薄膜的接触角测试结果图。
[0036]图12为实施例3所得复合薄膜的耐磨性测试结果图。
[0037]图13为实施例4所得十四酸铈/活性炭超疏水复合薄膜的拉曼光谱图。
[0038]图14为实施例4所得复合薄膜的扫描电子显微镜图。
[0039]图15为实施例4所得复合薄膜的3D形貌图。
[0040]图16为实施例4所得复合薄膜的接触角测试结果图。
[0041]图17为实施例4所得复合薄膜的耐磨性测试结果图。
[0042]图18为对比例1所得十四酸铈/碳纳米管超疏水复合薄膜的拉曼光谱图。
[0043]图19为对比例1所得复合薄膜的扫描电子显微镜图。
[0044]图20为对比例1所得复合薄膜的3D形貌图。
[0045]图21为对比例1所得复合薄膜的接触角测试结果图。
[0046]图22为对比例1所得复合薄膜的耐磨性测试结果图。
具体实施方式
[0047]下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0048]实施例1
[0049]一种在柔性基体导电金属薄膜表面制备超疏水复合薄膜的方法，具体操作步骤如下：
[0050]步骤一：PET塑料表面前处理
[0051]将剪裁尺寸为4
×3×
0.2cm的PET塑料置入无水乙醇中超声清洗15min后吹干，再将试样浸入80g/L NaOH溶液去脂去污处理15min后用无水乙醇洗净吹干，后浸入浓度为20g/L SnCl2,20mL/L HCl的氯化亚锡/盐酸敏化液中浸泡30min后用无水乙醇洗净吹干待用。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种在柔性基体导电金属薄膜表面制备超疏水复合薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：将柔性基体银薄膜和金属铂板分别作为电沉积阴阳两极，通过一步电沉积法制备超疏水复合薄膜；其中，电沉积液由碳材料、十四酸、硝酸铈和无水乙醇组成。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳材料为碳纳米管、石墨烯、石墨烯纳米片、石墨、金刚石和活性炭中的一种或多种；所述碳纳米管为羧基化碳纳米管。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述羧基化碳纳米管中羧基含量为1～10wt％。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，所述电沉积过程中电源恒压10～60V、溶液转速0～1000rpm、沉积时间10～60min。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述电沉积过程中电源恒压30V、溶液转速600rpm、沉积时间30min；所述羧基化碳纳米管中羧基含量为3.86wt％。6.根据权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，所述电沉积液中...
【专利技术属性】
技术研发人员：康志新，胡迦诚，何叶青，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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