[发明专利]实现多重开关效应的智能柔性透明电极及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域，具体公开了实现多重开关效应的智能柔性透明电极，包括智能‑导电相二级前驱体液、柔性相二级前驱体液、助剂以及复合引发剂；所述智能‑导电相二级前驱体液、柔性相二级前驱体液及助剂质量比为50:5～35:1～8，所述复合引发剂的添加量为智能‑导电相二级前驱体液和柔性相二级前驱体液总质量的3～12％。本发明分别配制智能‑导电相二级前驱体液和柔性相二级前驱体液；机械混合两种二级前驱体液和复合引发剂形成一级前驱体液；将一级前驱体液涂覆成膜；紫外光固化前驱体液膜印刷出具有多重开关效应的柔性透明电极，印刷出兼具柔性和多重开关效应的透明电极。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及实现多重开关效应的智能柔性透明电极及其制备方法。

背景技术

随着对柔性电子器件智能化程度要求的不断提高，高端柔性电子的市场价值在快速增长。在柔性电子器件中起关键作用的柔性透明电极具有透明、导电、耐弯曲和质轻等特性。仅在2017年，NanoMarket公司估测仅高端应用所需的柔性透明电极就大于5亿平方米，市值将高达76亿美元，且年增长率为45％。为迎接国家科技创新规划对高端装备和智能制造的要求，开发面向高端柔性电子的智能柔性透明电极具有重大的战略价值和市场意义。因氧化铟锡的非柔性和制备工艺复杂，及银纳米线较高的化学惰性，难以制备出具有智能特性柔性透明电极，尤其难以实现多重开关效应以适应更高端柔性电子的应用场景。

另外，通过引入智能开关响应物质制备的复合电极，也难以兼顾柔性和智能特性。申请号201810143854.3的中国发明专利公开一种基于氧化铜/还原氧化石墨烯@聚异丙基丙烯酰胺传感器电极的制备方法，先将氧化铜/还原氧化石墨烯复合膜置于异丙基丙烯酰胺单体水溶液中，在超声-间歇循环模式进行聚合反应形成复合膜，高端柔性电子电极表现出显著的温度开关响应。该申请公开的内容存在电极非柔性，且仅表现出单一的温度开关效应的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种实现多重开关效应的智能柔性透明电极及其制备方法，本发明基于含氟智能导电聚合物和含氟聚丙烯酸酯的柔性透明电极，其可响应电信号表现出表面浸润性开关效应、光学开关效应和力学开关效应。

为实现上述目的，本发明采取以下的技术方案：

本发明的实现多重开关效应的智能柔性透明电极，包括智能-导电相二级前驱体液、柔性相二级前驱体液、助剂以及复合引发剂；所述智能-导电相二级前驱体液、柔性相二级前驱体液及助剂质量比为50:5～35:1～8，所述复合引发剂的添加量为智能-导电相二级前驱体液和柔性相二级前驱体液总质量的3～12％；

所述智能-导电相二级前驱体液为3,4-乙撑二氧噻吩及噻吩含氟衍生物按质量比5:2～8组成；

所述柔性相二级前驱体液为氟丙烯酸酯和官能度6的聚丙烯酸酯单体，按质量比5:1～5组成。

作为本发明的一些实施方式，所述噻吩含氟衍生物为N-六氟苯-2,5-二噻吩吡咯或5-氟噻吩-2-甲酸中的一种。

作为本发明的一些实施方式，所述含氟聚丙烯酸酯单体为全氟辛醇丙烯酸酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯或全氟癸基丙烯酸酯中的一种。

作为本发明的一些实施方式，所述官能度6的聚丙烯酸酯单体为聚二季戊四醇六丙烯酸酯或聚氨酯六丙烯酸酯中的一种。

作为本发明的一些实施方式，所述的助剂为十八烷基二甲基苄基氯、十二烷基氨基丙酸或3-磺丙基十四烷基二甲甜菜碱中的一种。

作为本发明的一些实施方式，所述复合引发剂2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、1-羟基环已基苯基酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、二苯基碘鎓六氟磷酸盐或2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮中的两种。

作为优选的，所述引发剂组分的复合质量比为1:0.4～2。