一种电化学沉积制备可控形状膜的方法及其制品和应用技术

本发明专利技术涉及一种电化学沉积制备可控形状膜的方法及其制品和应用，该方法包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种电化学沉积制备可控形状膜的方法及其制品和应用


[0001]本专利技术涉及膜材料
，具体涉及一种电化学沉积制备可控形状膜的方法及其制品和应用
。

技术介绍

[0002]电化学沉积法是一种常见的膜材料制备方法，其通过将阴极材料和阳极材料浸入到电解液中，在两个电极材料之间施加电压，电解液中的电解质发生氧化还原反应，离子在阴极材料表面沉积为薄膜，将沉积的薄膜剥离即可得到功能性膜材料
。
[0003]电化学沉积法得到的功能性膜材料，其形状通常与浸没到电解液中的阴极材料形状相同，目前的阴极材料通常为板状或棒状，所对应的功能性膜材料为片状或环状，结构较单一，如果需要特殊形状的功能性膜材料，则需要制备与特殊形状相对应的异形阴极材料或对制备的膜材料进行切割
、
打磨等后处理，才能获取特殊形状的膜材料
。
[0004]但是，在进行切割
、
打磨时，不仅步骤较繁琐，且后处理的精度
、
边缘的平整度均难以保证，导致最终获得的膜材料成品率较低，增加了制作成本
。

技术实现思路

[0005]为改善上述技术问题，本专利技术提供一种电化学沉积制备可控形状膜的方法，该方法包括以下步骤：
[0006]1)
在电极上形成可去除的屏蔽图案，所述屏蔽图案的面积至少为
0.5
平方厘米；
[0007]2)
将所述带有屏蔽图案的电极作为工作电极置于电解液中进行电化学沉积，在所述电极上不存在所述屏蔽图案的区域形成膜状沉积层
。
[0008]根据本专利技术的实施方案，所述步骤
2)
之后还包括以下步骤：
[0009]3)
将所述膜状沉积层进行剥离，得到所述可控形状膜
。
[0010]根据本专利技术的实施方案，所述步骤
3)
之后还包括以下步骤：
[0011]4)
去除所述屏蔽图案，去除屏蔽图案后的电极重新用于步骤
1)
中，在电极上重新形成可去除的屏蔽图案，该屏蔽图案的形状
、
大小和位置中的至少一种可以与步骤
1)
中的相同，也可以不相同
。
[0012]根据本专利技术的实施方案，步骤
1)
中，所述屏蔽图案的厚度为
0.05
微米～
4000
微米，优选地，为2微米～
50
微米，更优选地，为5微米～
40
微米，例如为
0.05
微米
、1
微米
、2
微米
、5
微米
、10
微米
、20
微米
、30
微米
、40
微米
、50
微米
、60
微米
、100
微米
、500
微米
、1000
微米
、2000
微米
、3000
微米或
4000
微米或任意两点值所构成范围中的任意值
。
[0013]根据本专利技术的实施方案，步骤
1)
中，所述屏蔽图案的形状
、
大小和位置基于预获得的可控形状膜的形状和大小以及电极的尺寸而相应设置即可
。
[0014]根据本专利技术的实施方案，步骤
1)
中，所述电极为铂电极
、
石墨烯电极
、
钛电极
、
不锈钢电极
、
石墨电极
、
涂有氧化铟锡的玻璃或塑料电极
、
涂覆有石墨烯的氧化铟锡玻璃电极和涂有导电金属的塑料电极等
。
[0015]根据本专利技术的实施方案，步骤
1)
中，在电极上形成可去除的屏蔽图案具体包括：将形成屏蔽图案的浆液通过喷涂
、
平版印刷
、
柔板印刷
、
丝网印刷
、
凹版印刷或激光照排印刷的方法在电极表面设置屏蔽图层，从而在电极上形成可去除的屏蔽图案
。
[0016]根据本专利技术的实施方案，形成屏蔽图案的浆液中包括聚合物，另外还包括增塑剂
、
增韧剂
、
填充剂
、
表面活性剂和固化剂中的一种或几种；所述聚合物选自紫外固化树脂
、
常温固化树脂或热固性树脂中的至少一种
。
[0017]具体的，所述聚合物选自聚氨酯
、
氯化聚乙烯树脂
(
具体选自高氯化聚乙烯树脂，例如其氯化率至少为
50
％，还例如至少为
65
％
)、
聚
(
甲基
)
丙烯酸酯
(
例如聚丙烯酸甲酯
、
聚甲基丙烯酸甲酯
)、
环氧改性聚氨酯
、
丙烯酸改性聚氨酯
、
环氧树脂
、
聚乙烯醇
、
聚氰基丙烯酸乙酯
、
聚硅氧烷树脂
、
聚硫橡胶
、
氯丁橡胶
、
氯化橡胶中的一种
、
两种或两种以上的组合
。
[0018]具体的，所述增塑剂选自邻苯二甲酸酯
(
具体如邻苯二甲酸甲酯
、
邻苯二甲酸二丁酯
)
，磷酸酯，脂肪酸酯，环氧树脂，聚酯等中的一种或多种
。
[0019]具体的，所述增韧剂选自液体聚硫橡胶
、
液体丙烯酸酯橡胶
、
液体聚丁二烯橡胶
、
丁腈橡胶
、
乙丙橡胶
、
丁苯橡胶
、
聚氨酯
、
聚苯乙烯
、
聚烯烃
、
聚酯等中的一种或多种
。
[0020]具体的，所述填充剂选自石棉纤维
、
玻璃纤维
、
云母粉
、
铝粉
、
石英粉
、
氧化铬粉
、
磁粉
、
铁粉
、
碳化硼
、
氧化铝粉
、
钛白粉
、
石墨粉
、
高岭土粉
、
三聚磷酸铝等中的一种或多种
。
[0021]具体的，所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠
、
十六烷基三甲基溴化铵中的一种或多种
。
[0022]具体的，所述固化剂选自胺类固化剂
、
酸酐类固化剂
、
树脂类固化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电化学沉积制备可控形状膜的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)
在电极上形成可去除的屏蔽图案，所述屏蔽图案的面积至少为
0.5
平方厘米；
2)
将所述带有屏蔽图案的电极作为工作电极置于电解液中进行电化学沉积，在所述电极上不存在所述屏蔽图案的区域形成膜状沉积层
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤
2)
之后还包括以下步骤：
3)
将所述膜状沉积层进行剥离，得到所述可控形状膜
。
优选地，所述步骤
3)
之后还包括以下步骤：
4)
去除所述屏蔽图案，去除屏蔽图案后的电极重新用于步骤
1)
中，在电极上重新形成可去除的屏蔽图案，该屏蔽图案的形状
、
大小和位置中的至少一种可以与步骤
1)
中的相同，也可以不相同
。3.
根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤
1)
中，所述屏蔽图案的厚度为
0.05
微米～
4000
微米
。
优选地，步骤
1)
中，所述电极为铂电极
、
石墨烯电极
、
钛电极
、
不锈钢电极
、
石墨电极
、
涂有氧化铟锡的玻璃或塑料电极
、
涂覆有石墨烯的氧化铟锡玻璃电极和涂有导电金属的塑料电极
。4.
根据权利要求1‑3任一项所述的方法，其特征在于，形成屏蔽图案的浆液中包括聚合物，另外还包括增塑剂
、
增韧剂
、
填充剂
、
表面活性剂和固化剂中的一种或几种；所述聚合物选自紫外固化树脂
、
常温固化树脂或热固性树脂中的至少一种
。5.
根据权利要求1‑4任一项所述的方法，其特征在于，步骤
2)
中所述电化学沉积的条件包括：施加电压
0.001
伏至
20
伏，电解液温度为
10
摄氏度至
90
摄氏度，电沉积时间为
0.1
秒至2小时
。6.
根据权利要求1‑5任一项所述的方法，其特征在于，步骤
3)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李会增，李安，宋延林，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：