一种基于SiO2@Ag纳米复合材料的纳米银线透明导电膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种基于SiO2@Ag纳米复合材料的纳米银线透明导电膜及其制备方法，透明导电膜从下向上包括柔性透明基材、纳米银线层、SiO2@Ag纳米复合材料层，SiO2@Ag纳米复合材料为SiO2纳米颗粒上附着Ag纳米颗粒。通过在纳米银线导电层上增加一层SiO2@Ag纳米复合材料层，有效地同时增强了纳米银线透明导电膜的导电、透光率、雾度性能。雾度性能。雾度性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于SiO2@Ag纳米复合材料的纳米银线透明导电膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及透明导电膜领域，特别是涉及一种基于SiO2@Ag纳米复合材料的纳米银线透明导电膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]透明导电薄膜（TCFs）兼具可透过可见光并且导电性能好的特性，目前广泛应用于显示设备、触摸屏、太阳能电池、有机光伏设备、发光二极管等领域。目前市场上最主流的透明导电膜材料是ITO导电膜，其具有良好光电性能，且技术成熟，占据小尺寸触控屏90%以上市场份额，但该类透明导电薄膜存在材料成本高、易碎易断、柔软性能差、不易变形等缺陷，不适合作为制备柔性透明导电薄膜材料，极大限制了透明导电薄膜的应用。随着显示器、触摸屏、光伏电池等的需求及要求越来越高，传统ITO薄膜已不能适应柔性弯曲应用，及更高的导电性、透光性等需求。为解决透明导电膜领域材料方面的限制问题，许多新型替代材料被研发用于透明导电膜领域，新一代替代材料主要有纳米银线、金属网格、金属线、叠层无序纳米银网、ITO+等。
[0003]随着柔性时代的到来，ITO材料的替代已成必然趋势，在对透明导电薄膜及柔性导电薄膜的研究中，纳米银线薄膜由于其高透明度、较低表面电阻、表面平整光滑、柔性好等优点，受到广泛关注及研究，且可以使用涂覆工艺生产透明导电膜，量产成本最低，市场前景广阔。在实际应用中，纳米银线导电膜的导电性、透光率和雾度这三项指标尤为重要，然而彼此之间又存在着制约关系，通常条件下提高纳米银线导电膜的导电性会带来透光率和雾度性能的下降，使得纳米银线薄膜的商业化应用受到极大限制。因此如何在提升纳米银线导电膜导电性能的同时，通过技术手段避免其透光率和雾度性能的损失是目前应用研究的重点及难点。
[0004]目前常用的技术路线是通过降低纳米银线的线径，从而达到降低方阻的同时拥有较好的雾度和透光率性能，目前纳米银线的线径已经由最初的100nm到目前20
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50nm左右，然而进一步降低纳米银线线径，特别是小于20nm以下之后，其导电性能会急剧下降，导致透明导电膜丧失了导电性。提高导电性的主要方法是提高纳米银线的浓度，然而会带来导电膜雾度和透光率的下降。
[0005]CN 102527621 B公开一种雾度可调柔性透明导电薄膜的制备方法，通过在柔性基底材料上涂布由光散射介质、纳米银线与高分子粘合剂、有机溶剂组成的纳米银线墨水，该墨水经烘烤后形成透明的纳米银线导电网络，同时纳米银线网络中镶嵌有光散射介质，从而形成柔性透明导电膜，通过光散射介质的种类及浓度、大小等参数的不同实现透明电极的雾度调节。该方法可以实现柔性透明导电薄膜的雾度调节，然而该方法添加光散射介质只能增大柔性透明导电膜的雾度，同时透明导电膜的导电性能和透光率受到了损失，并没有实现透明导电膜雾度的优化。
[0006]CN 108648856A公开了一亲水低雾度导电薄膜的制备方法，在薄膜基材上形成亲
水层后进一步形成导电层，主要通过在石墨烯表面附加一层纳米银线，提高了薄膜的导电性和透光率，然而该方法并没有实现增加导电性的同时保证雾度和透过率的性能稳定。
[0007]综上所述，为满足新时代对透明导电膜高导电性、高透过率以及低雾度等需求，急需提供一种综合性能优异的纳米银线透明导电膜制备方法。

技术实现思路

[0008]针对现有技术中纳米银线导电膜导电性能不足、透光率低、雾度高、易氧化、性能衰减的问题，纳米银线导电膜各项关键性能相互制约难以平衡；降低纳米银线线径到一定程度会影响导电性能等问题，本专利技术提供一种基于SiO2@Ag纳米复合材料的纳米银线透明导电膜及其制备方法，通过在纳米银线导电层上增加一层SiO2@Ag纳米复合材料层，有效地同时增强了纳米银线透明导电膜的导电、透光率、雾度性能。
[0009]本专利技术的目的是以下述技术方案实现的：一种基于SiO2@Ag纳米复合材料的纳米银线透明导电膜，从下向上包括柔性透明基材、纳米银线层、SiO2@Ag纳米复合材料层，SiO2@Ag纳米复合材料为SiO2纳米颗粒上附着Ag纳米颗粒。
[0010]SiO2纳米颗粒为空心SiO2纳米颗粒。
[0011]SiO2@Ag纳米复合材料的制备方法为，将SiO2纳米颗粒溶解于10~100mL醇溶液中，搅拌1~2h；加入10~100mL 0.01~0.05M的Ag(NH3)
2+
的水溶液，持续搅拌；搅拌10~30min后，加入10~100mL 20~80μM的PVP溶液；缓慢滴加10~100mL 0.2~0.6M NaBH4溶液，搅拌；反应完成后，得到的SiO2@Ag纳米复合材料离心10~30分钟清洗3次以上。
[0012]柔性透明基材为PET。
[0013]柔性透明基材的厚度为5~250μm。
[0014]基于SiO2@Ag纳米复合材料的纳米银线透明导电膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，（1）将得到的SiO2@Ag纳米复合材料与聚乙烯吡咯烷酮加到有机溶剂中配置适合涂布工艺的粘度为10~30mPa.s的SiO2@Ag纳米复合材料墨水；（2）在基材的表面印刷纳米银线涂布液，烘干固化后形成纳米银线层；（3）在纳米银线层的表面印刷SiO2@Ag纳米复合材料墨水，烘干固化后得到纳米银线透明导电膜。
[0015]纳米银线涂布液与SiO2@Ag纳米复合材料墨水的涂布方式为凹版涂布、旋涂、棒涂、浸涂、喷涂、卷对卷涂布、丝网印刷涂布或喷墨印刷涂布。
[0016]本专利技术制备的SiO2@Ag纳米复合材料可有效地降低纳米银线导电膜的方阻，同时增强纳米银线导电膜透光率、雾度性能，并且制备的SiO2@Ag纳米复合材料对纳米银线层具有保护作用，解决了纳米银线导电膜易氧化、使用寿命短的问题。
[0017]本专利技术提供一种基于SiO2@Ag纳米复合材料的纳米银线透明导电膜及其制备方法，以便制备高性能纳米银线透明导电膜，满足纳米银线透明导电膜实际应用领域的需求，解决目前纳米银线透明导电膜实际应用中导电性能不足、透光率低、雾度高的问题，并且具有制备步骤简单，操作简便等优点，可用于工业化批量制备和生产，并可将其应用于透明导电材料

附图说明
[0018]图1为SiO2@Ag纳米复合材料的结构示意图。
[0019]图2为基于SiO2@Ag纳米复合材料纳米银线透明导电膜的结构示意图。
具体实施方式
[0020]下面结合具体实施例对本专利技术进行具体描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本专利技术的内容做出一些非本质的改进和调整。
[0021]如图1和图2所示，一种基于SiO2@Ag纳米复合材料的纳米银线透明导电膜，从下向上包括柔性透明基材3、纳米银线层4、SiO2@Ag纳米复合材料层5，SiO2@Ag纳米复合材料为SiO2纳米颗粒1上附着Ag纳米颗粒2。
[0022]SiO2纳米颗粒为空心SiO2纳米颗粒。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SiO2@Ag纳米复合材料的纳米银线透明导电膜，其特征在于：从下向上包括柔性透明基材、纳米银线层、SiO2@Ag纳米复合材料层，SiO2@Ag纳米复合材料为SiO2纳米颗粒上附着Ag纳米颗粒。2.根据权利要求1所述的基于SiO2@Ag纳米复合材料的纳米银线透明导电膜，其特征在于：SiO2纳米颗粒为空心SiO2纳米颗粒。3. 根据权利要求1所述的基于SiO2@Ag纳米复合材料的纳米银线透明导电膜，其特征在于：SiO2@Ag纳米复合材料的制备方法为，将SiO2纳米颗粒溶解于10~100mL醇溶液中，搅拌1~2h；加入10~100mL 0.01~0.05M的Ag(NH3)
2+
的水溶液，持续搅拌；搅拌10~30min后，加入10~100mL 20~80μM的PVP溶液；缓慢滴加10~100mL 0.2~0.6M NaBH4溶液，搅拌；反应完成后，得到的SiO2@Ag纳米复合材料离心10~30分钟清洗3次以上。4.根据权利要求1所述的基于SiO2@Ag纳米复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘力，王乐跃，邵国安，郭佳亮，吴敏，马海霞，勾珺熠，
申请(专利权)人：乐凯华光印刷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：