[发明专利]强附着力富勒烯微/纳米纤维抗静电薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种强附着力富勒烯微/纳米纤维抗静电薄膜的制备方法，包括：利用LLIP法，在吡啶‑异丙醇体系中制备高长径比的富勒烯微/纳米纤维；乙醇/水/异丙醇作溶剂，富勒烯微/纳米纤维作抗静电剂，水性聚氨酯作增粘剂/分散剂，制备富勒烯微/纳米纤维刮膜液；以PC薄膜为基材，在其表面涂布富勒烯微/纳米纤维刮膜液，涂布方法是对绕线棒施加外力，匀速拉动绕线棒制成透明抗静电薄膜，低温烘烤上述薄膜去除多余的溶剂并使膜层固化。本发明可显著提高抗静电膜的耐水、耐醇和耐磨性等，使之具有优异的综合性能，且该工艺适应面广，方法简便，易于大规模制备。

技术领域

本发明涉及一种功能薄膜的制备方法，具体涉及一种强附着力富勒烯微/纳米纤维抗静电薄膜的制备方法。

背景技术

目前，静电对人体和电子元器件的危害已经逐渐被人们认识。对于静电敏感产品，比较简单的方法就是使用防静电包装，阻止静电的产生。多数薄膜具有优良的机械性能，高透光度，被广泛应用在日常用品的包装上面，比如电子器件、液晶显示器、各类仪器仪表和建筑材料等。但薄膜大多数是高分子材料，绝缘性能比较高，且薄膜的表面积大，在卷曲和折叠的过程中容易摩擦产生静电。因此，必须对薄膜进行改性使其具备优良抗静电的能力，常用的方法是添加抗静电填料。

近年来，研究人员提出了多种利用碳纳米管与高分子聚合物材料形成的抗静电薄膜产品，但在这些产品中，往往存在碳纳米管分散不均匀，易于脱落等缺点，导致其抗静电能力有限，并严重制约了其使用寿命和应用范围。富勒烯微/纳米纤维作为导电导热性能较强的一种新型二维纳米材料，在强附着力抗静电薄膜的制备中有良好的应用前景。

发明内容

为了克服现有抗静电薄膜的不足，本发明提供了一种强附着力富勒烯微/纳米纤维抗静电薄膜及其制备方法。

为实现前述发明目的，本发明所采用的技术方案包含：

一种强附着力富勒烯微/纳米纤维抗静电薄膜的制备方法，包括：

利用LLIP法，在吡啶-异丙醇体系中制备高长径比的富勒烯微/纳米纤维；

乙醇/水/异丙醇作溶剂，富勒烯微/纳米纤维作抗静电剂，水性聚氨酯(WPU)作增粘剂/分散剂，制备富勒烯微/纳米纤维刮膜液；

以PC薄膜为基材，在其表面涂布富勒烯微/纳米纤维刮膜液，涂布方法是对绕线棒施加外力，匀速拉动绕线棒制成透明抗静电薄膜，低温烘烤上述薄膜去除多余的溶剂并使膜层固化。

更进一步的方案是：

所述富勒烯微/纳米纤维制备的具体步骤为将富勒烯溶解在吡啶溶剂中，在0～35℃水浴环境中超声10～60min，制得饱和溶液，取一定量将上述饱和溶液与异丙醇混合，混合比例为体积比1:1～1:25，放入恒温培养箱中络合一定时间，制得长径比约为1000的富勒烯微/纳米纤维。

所述乙醇/水/异丙醇作溶剂，包含水、乙醇、异丙醇中任意一种或者两种及以上溶剂的组合。

所述富勒烯微/纳米纤维抗静电剂为已经水溶性分散剂预处理的亲水性富勒烯微/纳米纤维分散液，优选的水溶性分散剂包括十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、烷基酚聚氧乙烯基醚及商业化的同类分散剂中任意一种或者两种及以上分散剂的组合。

所述预处理方法为将0.1wt％～5wt％分散剂和1wt％～10wt％富勒烯微/纳米纤维在一定量溶剂中超声分散，分散时间为30～60min，制得富勒烯微/纳米纤维分散液。

所述富勒烯微/纳米纤维抗静电剂添加量为富勒烯微/纳米纤维刮膜液的0.1wt％～2wt％。

所述水性聚氨酯为粒径＜100nm且分子量≤10000的水性聚氨酯溶液或水性聚氨酯分散体，添加量为富勒烯微/纳米纤维刮膜液20wt％～50wt％。