一种制备柔性电极的方法技术

本发明专利技术涉及柔性电极领域，且公开了一种制备柔性电极的方法，包括以下步骤：S1：将溶剂喷涂或滴涂在待处理超薄织物表面，得到带有溶剂的超薄织物；S2：将可溶性聚合物导电网络贴附在带有溶剂的超薄织物表面，可溶性聚合物导电网络可溶解于溶剂中，聚合物经过溶解后随溶剂扩散至超薄织物的内部，而剩余的导电金属网络在超薄织物表面形成一层连续化的导电图层；S3：通过静置干燥去除溶剂后，得到表面导电化处理的超薄导电织物，该制备柔性电极的方法，具有导电化处理高效、可图案化处理、绿色无污染等优势，更重要的是实现了超薄织物的单面导电化处理，电导率可控，保证了织物电极的透气性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种制备柔性电极的方法


[0001]本专利技术涉及柔性电极领域，具体为一种制备柔性电极的方法。

技术介绍

[0002]超薄导电化织物电极是制备织物类可穿戴电子器件的重要组成部分，可用于制备柔性传感器、柔性导线、柔性电极载体、柔性加热器、柔性电磁屏蔽织物等可穿戴组件。超薄导电化织物电极具有透气、轻质、生物相容性优良、亲肤舒适、易功能化处理等特点，逐渐受到可穿戴柔性传感领域的青睐。其中具有单面导电化的织物电极可以降低织物电极厚度、增加电极透气性、减少封装过程等优势，可以显著提高可穿戴器件的穿戴特性并降低器件的制作成本。然而，具有单面导电化特性的织物电极目前较少有报道。
[0003]目前，导电织物电极的制备方法种类繁多，包括浸渍
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干燥法、原位电沉积法、真空蒸镀法、丝网印刷法等。其中，浸渍
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干燥法和原位电沉积法很难实现对织物电极的单面导电化处理，真空蒸镀法可实现单面导电化处理，但是通常需要蒸镀的时间较长，成本较高且织物的多孔特性极易导致织物导电电极出现漏电的现象。丝网印刷可实现较厚织物的快速导电化印刷，且具有良好的单面导电特性，但由于油墨在印刷过程中易出现渗透现象，难以实现超薄织物的单面导电化和图案化印刷处理，为此我们提出了一种制备柔性电极的方法。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种制备柔性电极的方法，解决了上述的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现上述所述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种制备柔性电极的方法，包括以下步骤：
[0008]S1：将溶剂喷涂或滴涂在待处理超薄织物表面，得到带有溶剂的超薄织物；
[0009]S2：将可溶性聚合物导电网络贴附在带有溶剂的超薄织物表面，可溶性聚合物导电网络可溶解于溶剂中，聚合物经过溶解后随溶剂扩散至超薄织物的内部，而剩余的导电金属网络在超薄织物表面形成一层连续化的导电图层；
[0010]S3：通过静置干燥去除溶剂后，得到表面导电化处理的超薄导电织物。
[0011]优选的，所述可溶性聚合物导电网络为表面金属化处理的无纺布薄膜。
[0012]优选的，所述可溶性聚合物为聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛或者聚氨酯中任意一种。
[0013]优选的，聚合物网络是通过电纺丝法制备的无纺布薄膜，导电网络通过在聚合物网络表面沉积一层金属来实现导电化，通过括磁控溅射法、热蒸镀法、丝网印刷法、喷涂法、浸渍干燥法、原位生长或沉积法，金属导电网络材质包括金、银、铜、铁、镍或者铂。
[0014]优选的，所述无纺布薄膜由长纤维堆积而成的无序网状结构。
[0015]优选的，所述S1中的溶剂为水、乙醇、丙酮、异丙醇中的一种或多种的混合溶液。
[0016]优选的，所述无纺布材质包括棉、麻、聚氨酯、聚丙烯腈、硅胶、聚苯乙烯嵌段共聚物、聚偏氟乙烯及其嵌段聚合物中任意一种。
[0017]优选的，所述可溶性聚合物导电网络的厚度为300纳米
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100微米。
[0018](三)有益效果
[0019]与现有技术相比，本专利技术提供了一种制备柔性电极的方法，具备以下有益效果：
[0020]1、该制备柔性电极的方法，具有导电化处理高效、可图案化处理、绿色无污染等优势，更重要的是实现了超薄织物的单面导电化处理，电导率可控，保证了织物电极的透气性。
附图说明
[0021]图1为本专利技术示意图。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]请参阅图1，一种制备柔性电极的方法，包括以下步骤：
[0024]S1：将溶剂喷涂或滴涂在被处理超薄织物表面，毛细作用会将溶剂分子吸满整个超薄织物；
[0025]S2：将可溶性聚合物导电网络贴附在带有溶剂的超薄织物表面，可溶性聚合物导电网络可溶解于溶剂中，聚合物经过溶解后随溶剂扩散至超薄织物的内部，而剩余的导电金属网络在超薄织物表面形成一层连续化的导电图层；
[0026]S3：通过静置干燥去除溶剂后，得到表面导电化处理的超薄导电织物。该方法具有导电化处理高效、可图案化处理、绿色无污染等优势，更重要的是实现了超薄织物的单面导电化处理，电导率可控，保证了织物电极的透气性。
[0027]所述的可溶性聚合物导电网络为表面金属化处理的无纺布薄膜。所涉及的可溶性聚合物为聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚氨酯等；所涉及的聚合物网络是通过电纺丝法制备的无纺布薄膜；所涉及的导电网络可通过在聚合物网络表面沉积一层金属来实现导电化，具体可通过括磁控溅射法、热蒸镀法、丝网印刷法、喷涂法、浸渍干燥法、原位生长或沉积法等。所涉及的金属导电网络材质包括金、银、铜、铁、镍、铂等；所述无纺布薄膜包括电纺丝、真空抽滤、热压、旋涂等手段制备的由长纤维堆积而成的无序网状结构；
[0028]所涉及的溶剂根据不同聚合物和无纺布薄膜可以选择水、乙醇、丙酮、异丙醇等中的一种或多种的混合溶液。
[0029]其中无纺布材质包括棉、麻、聚氨酯、聚丙烯腈、硅胶、聚苯乙烯嵌段共聚物、聚偏氟乙烯及其嵌段聚合物等；
[0030]所述可溶性聚合物导电网络的厚度为300纳米
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100微米。
[0031]实施例一：采用厚度为10微米镀金处理的聚乙烯醇缩丁醛的无纺布薄膜作为导电
网络对电纺丝聚偏氟乙烯的无纺布薄膜进行导电化处理为例，采用乙醇为溶剂，将适量乙醇滴涂在聚偏氟乙烯无纺布薄膜上，将导电网络贴附在薄膜表面，聚乙烯醇缩丁醛网络迅速被乙醇溶解，将金导电网络遗留在聚偏氟乙烯无纺布薄膜表面，常温放置3min使乙醇挥发，得到具有单面导电性的聚偏氟乙烯无纺布织物电极，电极面电阻约为20Ω/
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。其中聚乙烯醇缩丁醛聚合物网络通过电纺丝的方法制备，厚度为5微米，聚偏氟乙烯无纺布薄膜也采用电纺丝法制备，厚度为100微米，导电网络通过磁控溅射法将50nm厚度的金溅射到聚乙烯醇缩丁醛聚合物网络上。磁控溅射金电极时，可采用掩膜的方式制备图案化导电网络(图1)。
[0032]实施例二：电纺丝法制备厚度为100微米的聚偏氟乙烯嵌段共聚物的无纺布纤维薄膜和厚度为5微米的聚氨酯聚合物网络，采用喷涂的方式将银纳米线喷涂在聚氨酯网络表面，形成导电通路，以乙醇为溶剂，滴涂在聚偏氟乙烯嵌段共聚物织物薄膜的表面，将带有银纳米线的导电网络贴附在织物薄膜表面，室温静置5min，得到导电化处理的聚偏氟乙烯嵌段共聚物织物电极，电极面电阻约为15Ω/
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[0033]尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备柔性电极的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将溶剂喷涂或滴涂在待处理超薄织物表面，得到带有溶剂的超薄织物；S2：将可溶性聚合物导电网络贴附在带有溶剂的超薄织物表面，可溶性聚合物导电网络可溶解于溶剂中，聚合物经过溶解后随溶剂扩散至超薄织物的内部，而剩余的导电金属网络在超薄织物表面形成一层连续化的导电图层；S3：通过静置干燥去除溶剂后，得到表面导电化处理的超薄导电织物。2.根据权利要求1所述的一种制备柔性电极的方法，其特征在于：所述可溶性聚合物导电网络为表面金属化处理的无纺布薄膜。3.根据权利要求1所述的一种制备柔性电极的方法，其特征在于：所述可溶性聚合物为聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛或者聚氨酯中任意一种。4.根据权利要求2所述的一种制备柔性电极的方法，其特征在于：所述聚合物网络是通过电纺丝法制备的无纺布薄膜，导...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋忠乾，牛利，李伟燕，陈敏祺，刘盛杰，包宇，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：