一种HEC/BNNS/AgNWs复合薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种HEC/BNNS/AgNWs复合薄膜及其制备方法，包括：将氮化硼与HEC溶液混合，球磨，得到HEC/BNNS溶液；将层状银纳米线与所述HEC/BNNS溶液混合，静置，得到HEC/BNNS/AgNWs混合溶液；利用流延法，对HEC/BNNS/AgNWs混合溶液进行成膜，得到HEC/BNNS/AgNWs复合薄膜；本发明专利技术通过HEC与纳米材料BNNS、AgNWs之间互相产生物理、化学的交联作用，为复合材料带来优良的力学性能；充分利用BNNS的导热性能和AgNWs的导电性能；确保复合薄膜具有高导热及高导电的柔性材料，满足传感器材料高强度、高柔性及高灵敏的要求。柔性及高灵敏的要求。柔性及高灵敏的要求。

Hec/bnns/agnws composite film and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种HEC/BNNS/AgNWs复合薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于复合薄膜材料
，特别涉及一种HEC/BNNS/AgNWs复合薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着智能可穿戴设备的快速发展，对柔性、可生物降解传感器的需求日益迫切；传统的半导体材料、陶瓷材料等均可用于制备传感器，但现有的半导体材料及陶瓷材料的力学性能较差，制备成本高，且无法兼顾制备柔性传感器所需的柔性和高灵敏性的要求。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种HEC/BNNS/AgNWs复合薄膜及其制备方法，以解决现有制作传感器的材料存在力学性能差，制备成本高的技术问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]本专利技术提供了一种HEC/BNNS/AgNWs复合薄膜的制备方法，包括：
[0006]将氮化硼与HEC溶液混合，球磨，得到HEC/BNNS溶液；
[0007]对银纳米线分散液，进行干燥，得到层状银纳米线；
[0008]将所述层状银纳米线与所述HEC/BNNS溶液混合，静置，得到HEC/BNNS/AgNWs混合溶液；
[0009]利用流延法，对所述HEC/BNNS/AgNWs混合溶液进行成膜，得到所述HEC/BNNS/AgNWs复合薄膜。
[0010]进一步的，所述HEC溶液的制备过程，具体如下：
[0011]将HEC加入到去离子水中，在水浴条件下，搅拌分散，得到所述HEC溶液；其中，水浴温度为30
‑
60℃，搅拌分散时间为4
‑
8h。
[0012]进一步的，将氮化硼与HEC溶液混合，球磨，得到HEC/BNNS溶液的过程，具体如下：
[0013]将氮化硼加入至HEC溶液，并加入磨珠，进行球磨，得到HEC/BNNS溶液；
[0014]其中，球磨转速为300
‑
700rpm，球磨时间6
‑
12h；所述氮化硼与HEC溶液的质量比为(0.1
‑
1)：(20
‑
40)，所述HEC溶液的浓度为1％
‑
5％。
[0015]进一步的，所述银纳米线分散液的制备过程，具体如下：
[0016]将纳米银线分散液与去离子水混合稀释，超声分散，得到银纳米分散液；其中，稀释倍数为5
‑
50倍；超声分散2
‑
10min，超声功率200
‑
600W。
[0017]进一步的，对银纳米线分散液，进行干燥，得到层状银纳米线的过程，具体如下：
[0018]将银纳米线分散液置于聚四氟乙烯模具中，在30
‑
60℃的条件下，干燥12
‑
48h，得到所述层状银纳米线。
[0019]进一步的，将所述层状银纳米线与所述HEC/BNNS溶液混合，静置，得到HEC/BNNS/AgNWs混合溶液的过程，具体如下：
[0020]将所述层状银纳米线与所述HEC/BNNS溶液混合后，在25
‑
40℃的条件下，静置24
‑
48h，得到HEC/BNNS/AgNWs混合溶液。
[0021]进一步的，对所述HEC/BNNS/AgNWs混合溶液进行成膜的过程中，成膜时间为8
‑
16h，成膜温度为40
‑
80℃。
[0022]本专利技术还提供了一种HEC/BNNS/AgNWs复合薄膜，所述一种HEC/BNNS/AgNWs复合薄膜根据所述的一种HEC/BNNS/AgNWs复合薄膜的制备方法制备得到。
[0023]进一步的，所述一种HEC/BNNS/AgNWs复合薄膜的断裂强度为40
‑
80MPa，电导率为2900
‑
6400S
·
m
‑1，导热率为2
‑
10W
·
m
‑1·
K
‑1；循环1500次后电流变化率为80％
‑
95％。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0025]本专利技术提供了一种HEC/BNNS/AgNWs复合薄膜及其制备方法，首先选用电化学性能和导热性能优异的AgNWs作为传感器导电材料，通过HEC作为柔性基体、分散剂和插层剂，在体系中添加BNNS作为导热材料，AgNWs作为导热和导电材料；HEC材料具有优异的成膜性和柔韧性，可通过氢键形成稳定的网络结构，在制备BNNS时还可作为分散剂和插层剂，同时BNNS和AgNWs共同作用带来优异的导热性；其中，HEC作为BNNS的插层剂，并促进其分散，为复合材料带来优良的力学性能，同时AgNWs以嵌入和氢键交联共同作用的方式附着在HEC/BNNS的表面，进一步增强力学性能的同时带来了足够稳定的导电性能；利用AgNWs优良的导电性赋予复合薄膜导电性能，从而制备出高强度、高导电的HEC/BNNS/AgNWs柔性传感器；在复合薄膜的制备过程中，银纳米线以嵌入的形式铺在HEC/BNNS薄膜表面，同混合制备的方式相比带来了更好的导电性和更低的材料损耗，且银纳米线表面有许多羟基，能够与HEC/BNNS形成氢键结合，增强材料的力学性能。
附图说明
[0026]图1为实施例3中的HEC/BNNS/AgNWs复合薄膜的截面SEM图。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术所解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚明白，以下具体实施例，对本专利技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0028]本专利技术提供了一种HEC/BNNS/AgNWs复合薄膜的制备方法，具体包括以下步骤：
[0029]步骤1、将HEC加入去离子水中，在水浴条件下，机械搅拌分散4
‑
8h，得到HEC溶液；其中，水浴温度为30
‑
60℃；HEC溶液的浓度为1％
‑
5％。
[0030]步骤2、将0.1
‑
1g的氮化硼(BN)加入至20
‑
40g的所述HEC溶液中，并加入50
‑
150g玛瑙球磨珠，在行星球磨机中进行球磨，得到HEC/BNNS溶液；其中，球磨转速为300
‑
700rpm，球磨时间6
‑
12h。
[0031]步骤3、将20mg/L的纳米银线分散液加去离子水进行稀释，超声分散，得到银纳米线分散液；其中，稀释倍数为5
‑
50倍，超声分散时间为2
‑
10min，超声功率200
‑
600W。
[0032]步骤4、将2
‑
10mL的所述银纳米线分散液，置于直径8
‑
15cm的聚四氟乙烯模具中，在温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种HEC/BNNS/AgNWs复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括：将氮化硼与HEC溶液混合，球磨，得到HEC/BNNS溶液；对银纳米线分散液，进行干燥，得到层状银纳米线；将所述层状银纳米线与所述HEC/BNNS溶液混合，静置，得到HEC/BNNS/AgNWs混合溶液；利用流延法，对所述HEC/BNNS/AgNWs混合溶液进行成膜，得到所述HEC/BNNS/AgNWs复合薄膜。2.根据权利要求1所述的一种HEC/BNNS/AgNWs复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述HEC溶液的制备过程，具体如下：将HEC加入到去离子水中，在水浴条件下，搅拌分散，得到所述HEC溶液；其中，水浴温度为30
‑
60℃，搅拌分散时间为4
‑
8h。3.根据权利要求1所述的一种HEC/BNNS/AgNWs复合薄膜的制备方法，其特征在于，将氮化硼与HEC溶液混合，球磨，得到HEC/BNNS溶液的过程，具体如下：将氮化硼加入至HEC溶液，并加入磨珠，进行球磨，得到HEC/BNNS溶液；其中，球磨转速为300
‑
700rpm，球磨时间6
‑
12h；所述氮化硼与HEC溶液的质量比为(0.1
‑
1)：(20
‑
40)，所述HEC溶液的浓度为1％
‑
5％。4.根据权利要求1所述的一种HEC/BNNS/AgNWs复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述银纳米线分散液的制备过程，具体如下：将纳米银线分散液与去离子水混合稀释，超声分散，得到银纳米分散液；其中，稀释倍数为5
‑
50倍；超声分散2
‑
10min，超声功率200
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600W。5.根据权利要求1所述的一种HEC/BNNS/AgN...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆赵情，宋立志，花莉，黄吉振，李娇阳，陈珊珊，徐晓旭，寇雅婕，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：