一种导电膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种导电膜及其制备方法，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种导电膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于复合导电材料
，具体涉及一种导电膜及其制备方法
。

技术介绍

[0002]导电膜是一种具有导电功能的薄膜，通常用于制造电子设备中的透明导电层
、
触控屏
、
太阳能电池等多个领域，主要包括金属膜系
、
氧化物膜系
、
高分子膜系
、
其他化合物膜系
、
复合膜系等
。
目前工业生产中应用最多的氧化铟锡
(ITO)
导电薄膜属于传统的金属及氧化物导电薄膜
。
而近年来市场需求不断增加，铟元素本身的稀缺性和毒性都制约其发展
。
氟掺杂的氧化锡
(FTO)
薄膜成为另一种较成熟的导电材料，但这种材料通常又因为晶体较大
、
表面粗糙度较高而限制了应用领域
。
[0003]随着可穿戴器件和柔性电子产业展现出巨大的商业前景，柔性导电薄膜也日益受到关注
。
柔性导电薄膜主要由柔性基膜和导电材料两部分组成
。
其制备工艺一般为将导电墨水涂覆在柔性基膜表面，干燥得到
。
目前，柔性导电薄膜制备方法主要有两种：一是将导电材料，如纳米银线
、
碳纳米管等涂覆在聚合物基材表面，再经热处理等方式获得导电薄膜；二是将导电材料分散在聚合物基材中，采用流延法等工艺制备成导电薄膜
。
第一种方法由于制备的导电薄膜的导电性和综合力学性能较好，是目前应用的主要方法
。
但该方法制备的导电薄膜还存在导电材料附着力低
、
重复性差等问题有待解决；第二种方法虽然工艺简单，但为了保证导电薄膜具有良好的电性能，往往需要在聚合物基材中填充大量的导电材料，导致导电薄膜的加工性能和力学性能降低等问题
。
[0004]中国专利申请号为
202110344866.4
公开了一种透明导电膜及其制备方法，所述透明导电膜，包括透明基层和在所述透明基层上涂布导电胶液后固化形成的导电胶层；其中，所述导电胶液包括铜粒子
、
氨基功能化氧化石墨烯和热固性树脂
。
本专利技术所述透明导电膜在保持低电阻率和高透明度的同时，提高了柔性和机械稳定性
。
但是该专利导电胶液中铜粒子
、
氨基功能化氧化石墨烯和热固性树脂的质量比为
80
‑
120:0.1
‑
2:10
‑
30
，其中掺杂有大量的金属粒子，可能会导致导电胶液与基层粘接性能不好，从而降低导电膜的使用寿命
。
[0005]中国专利申请号为
201910086403.5
公开了一种耐高温的复合透明导电膜及其制备方法，所述复合透明导电膜为层状结构，具体为在透明基板
(7)
的上表面上由内到外依次设置离子阻隔层
(1)、
缓冲层
(2)、
内层金属保护层
(3)、
金属层
(4)、
外层金属保护层
(5)、
功能层
(6)
；所述的内层金属保护层
(3)
和外层金属保护层
(5)
的材质为
Ti、Cu、Al、Ni、Nb、V、Cr、
镍铬钒合金
、
钒钛合金
、
铝钛合金
、
铝镍合金
、
镍铬合金
、
铝钒合金或铜铬合金；内层金属保护层
(3)
和外层金属保护层
(5)
的厚度为
0.2
‑
1.5nm
；依次在透明基板上采用磁控溅射法，制备各层
。
然而该方案制备工艺较为复杂，而且导电膜柔韧性不足
。
[0006]因此研究一种导电膜及其制备方法以解决上述
技术介绍
中的不足具有十分重要的意义
。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种导电膜及其制备方法，该导电膜具有良好的柔韧性和优良的导电性，同时与基底材料之间有较高的黏附力，具有良好的应用前景
。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]一种导电膜的制备方法，包括以下步骤：
[0010]S1、
用
Hummers
法制备氧化石墨烯，将氧化石墨烯加入去离子水中，超声处理
30min
，接着加入聚乙烯吡咯烷酮，再次超声处理
20min
，得到氧化石墨烯分散液，向氧化石墨烯分散液中加入硝酸铜溶液
、
柠檬酸，搅拌均匀后加入水合肼，进行还原反应，反应完成后过滤，洗涤
、
干燥，得到改性石墨烯；
[0011]S2、
将碳纳米管加入去离子水中，于
50
‑
60℃
下超声分散2‑
3h
，接着加入吡咯单体，搅拌均匀后加入氯化铁，进行搅拌反应，反应完成后过滤
、
洗涤
、
干燥，得到聚吡咯
/
碳纳米管；
[0012]S3、
将步骤
S1
中的改性石墨烯加入去离子水中，超声分散
0.5
‑
1h
，接着加入步骤
S2
中的聚吡咯
/
碳纳米管，进行超声分散，得到复合分散液；
[0013]S4、
将纳米微晶纤维素加入去离子中，接着加入盐酸
、
氯化铁溶液，搅拌均匀后加入吡咯单体，进行恒温反应，反应完成后在透析袋中进行透析
48h
，每3‑
6h
换一次水，透析完成后得到聚吡咯
/
纳米微晶纤维素悬浮液；
[0014]S5、
将步骤
S3
中的复合分散液加入聚吡咯
/
纳米微晶纤维素悬浮液中，进行加热反应，反应完成后，使用真空过滤器抽滤成膜，干燥，随后将干燥的薄膜加入
NaBH4和
CaCl2混合溶液中浸渍，浸渍完成后取出洗涤
、
干燥，即得所述导电膜
。
[0015]优选的，步骤
S1
所述氧化石墨烯
、
去离子水
、
聚乙烯吡咯烷酮的质量比为
10:490
‑
790:0.2
‑
0.5
；所述硝酸铜的浓度为
30
‑
50g/L
；所述氧化石墨烯分散液
、
硝酸铜溶液
、
柠檬酸
、
水合肼的质量比为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种导电膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
用
Hummers
法制备氧化石墨烯，将氧化石墨烯加入去离子水中，超声处理
30min
，接着加入聚乙烯吡咯烷酮，再次超声处理
20min
，得到氧化石墨烯分散液，向氧化石墨烯分散液中加入硝酸铜溶液
、
柠檬酸，搅拌均匀后加入水合肼，进行还原反应，反应完成后过滤，洗涤
、
干燥，得到改性石墨烯；
S2、
将碳纳米管加入去离子水中，于
50
‑
60℃
下超声分散2‑
3h
，接着加入吡咯单体，搅拌均匀后加入氯化铁，进行搅拌反应，反应完成后过滤
、
洗涤
、
干燥，得到聚吡咯
/
碳纳米管；
S3、
将步骤
S1
中的改性石墨烯加入去离子水中，超声分散
0.5
‑
1h
，接着加入步骤
S2
中的聚吡咯
/
碳纳米管，进行超声分散，得到复合分散液；
S4、
将纳米微晶纤维素加入去离子中，接着加入盐酸
、
氯化铁溶液，搅拌均匀后加入吡咯单体，进行恒温反应，反应完成后在透析袋中进行透析
48h
，每3‑
6h
换一次水，透析完成后得到聚吡咯
/
纳米微晶纤维素悬浮液；
S5、
将步骤
S3
中的复合分散液加入聚吡咯
/
纳米微晶纤维素悬浮液中，进行加热反应，反应完成后，使用真空过滤器抽滤成膜，干燥，随后将干燥的薄膜加入
NaBH4和
CaCl2混合溶液中浸渍，浸渍完成后取出洗涤
、
干燥，即得所述导电膜
。2.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤
S1
所述氧化石墨烯
、
去离子水
、
聚乙烯吡咯烷酮的质量比为
10:490
‑
790:0.2
‑
0.5
；所述硝酸铜的浓度为
30
‑
50g/L
；所述氧化石墨烯分散液
、
硝酸铜溶液
、
柠檬酸
、
水合肼的质量比为
500
‑
800:200
‑
300:10
‑
15:20
‑
30
；所述还原反应的温度为
60
...

【专利技术属性】
技术研发人员：定发，王树平，文勇，
申请(专利权)人：深圳市长松科技有限公司，
类型：发明
国别省市：