[发明专利]一种透明石墨烯导电膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种透明石墨烯导电膜的制备方法，属于导电材料技术领域。向聚烯丙胺混合物中以20～30mL/min的速率通入二氧化碳，于温度为40～45℃，转速为250～300r/min的条件下，搅拌混合20～30min后，得混合料；将混合料与水合肼按质量比8：1～10：1混合，于频率为55～65kHz的条件下超声分散15～20min后，于温度为45～55℃，转速为380～450r/min的条件下，搅拌反应2～4h后，得坯料液；将坯料液真空抽滤，得透明石墨烯导电膜坯料，将透明石墨烯导电膜坯料于温度为65～75℃的条件下干燥2～3h后，得透明石墨烯导电膜。本发明所得透明石墨烯导电膜具有优异的导电性能。

技术领域

本发明公开了一种透明石墨烯导电膜的制备方法，属于导电材料技术领域。

背景技术

导电高分子按组成和导电机理可分为结构型（本征型）和复合型（掺杂型）。复合型导电高分子凭借导电性、稳定性、加工性等方面的明显优势，逐渐成为研究活跃、发展迅速、应用广泛的一类导电材料。它是将导电填料添加到不导电的高分子基体中来实现导电的，其导电机理一般认为基体中的导电填料相互接触形成连续的导电网络，载流子可在网络中运动，从而使氧化石墨烯复合导电膜导电。常用的导电填料主要有碳填料、金属填料、金属氧化物填料和复合填料。碳填料具有成本低、原料易得、密度小、性质稳定、环境友好等优点，在导电填料的选择和使用上，其所占比重日益增加。

透明导电薄膜（TCF）是触摸屏、显示器、太阳能电池等光电器件的重要组成部分。如今，氧化铟锡（ITO）被广泛的应用于这些光电器件上，但氧化铟锡缺乏柔韧性，很难沉积在柔性基板上，很难满足时代的要求。对此，人们尝试了很多其它材料来替代ITO，如：碳纳米管、导电聚合物、银（或铜）纳米线等，但各有优缺点。对于贵金属纳米线来说，纳米线的纯度以及半径大小和长径比在很大程度上影响着基于纳米线的透明导电层的性能。除此之外，由于光电基材存在质脆、不易变形，限制了透明导电薄膜的应用。与硬质基材透明导电膜相比，在有机柔性基材上制备的透明导电薄膜不仅具有相同的光电特性，而且还具有许多独特优点，如：可弯曲、重量轻、不易破碎、可以采用卷对卷工业化连续生产方式有利于提高效率、便于运输等。目前传统的导电膜还存在导电性能无法进一步提高的问题，因此还需对其进行研究。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统石墨烯导电膜透明度不佳，导电性能无法进一步提升的问题，提供了一种透明石墨烯导电膜的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）将氧化石墨烯与水按质量比1：200～1：300混合，超声分散后，加入氧化石墨烯质量0.3～0.5胺化剂，搅拌反应后，得氨基化氧化石墨烯混合物；

（2）将聚烯丙胺盐酸盐与水按质量比1：100～1：150混合，调节pH至9.8～10.0，得聚烯丙胺盐酸盐溶液，向聚烯丙胺盐酸盐溶液中通入氮气，并于剧烈搅拌的条件下，向聚烯丙胺盐酸盐溶液滴入聚烯丙胺盐酸盐溶液质量1.0～1.5倍的改性葡萄糖混合物，搅拌反应后，得预处理添加剂坯料，将预处理添加剂坯料与硼氢化钠按质量比20：1～30：1混合，于氮气氛围下搅拌混合后，得添加剂坯料，将添加剂坯料透析后，得添加剂；

（3）将氨基化氧化石墨烯混合物与银氨溶液按质量比5：1～10：1混合，并加入氨基化氧化石墨烯混合物质量0.1～0.2倍的添加剂和氨基化氧化石墨烯混合物质量0.2～0.3倍的聚烯丙胺，搅拌混合后，得聚烯丙胺混合物；

（4）向聚烯丙胺混合物中通入二氧化碳，搅拌混合后，得混合料；将混合料与水合肼按质量比8：1～10：1混合，超声分散后，搅拌反应，得坯料液；

（5）将坯料液真空抽滤，得透明石墨烯导电膜坯料，将透明石墨烯导电膜坯料干燥，得透明石墨烯导电膜。

步骤（1）所述胺化剂为乙二胺，三乙烯四胺或二乙烯三胺中任意一种。