[发明专利]一种聚苯胺基激励响应薄膜的快速成膜方法

说明书

本发明属于智能材料与结构领域，涉及一种聚苯胺基激励响应薄膜的快速成膜方法和性能调控，该智能薄膜的表面微结构、功能性、多重激响应性能可根据实际需求设计调控，并且制备该智能薄膜的原料易得、成本低、制备工艺简便、快速成膜性强、导电性好、稳定性好，解决了纯聚苯胺链间刚性强、脆性大、不易加工成型、成膜性差等问题，实现了其智能化，进一步拓展了其在科学技术、人民生活、工农业生产、国民经济等各方面应用范围。这种聚苯胺基激励响应薄膜在制作大面积柔性电子器件、超级电容器、防腐材料、电磁屏蔽、防静电、生化传感器、可逆性电极等领域有良好的发展潜力和应用前景，为智能材料与结构的发展提供了推动力。

技术领域

本发明涉及智能材料与结构领域，具体涉及一种聚苯胺基激励响应薄膜及其可控制备方法。

背景技术

材料是人类赖以生存和发展的物质基础，智能化是人类文明发展的趋势，要实现智能化，智能材料是不可或缺的重要环节，也是材料学发展的必然。智能材料的构想来源于仿生，通常是指具有感知环境(包括内环境和外环境)刺激，对之进行分析、处理、判断，并采取一定的措施进行适度响应的智能特征的新型功能材料，是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料。科学家预言，智能化材料的研制和大规模应用将带来材料科学发展的重大革命。智能材料与结构的研究是智能制造的基础，涉及许多前沿学科，研究内容非常丰富，在科学技术、人民生活、工农业生产、国民经济等各方面起着重要作用，应用领域十分广阔。

聚苯胺具有特殊的电学和光学性质、原材料易得、轻质、无污染、化学及环境稳定性好等特点，可制得具有各种特殊功能的材料。然而，纯聚苯胺存在链间刚性强、脆性大、不易加工成型、成膜性差等问题，极大得限制了聚苯胺的应用。本发明研制的聚苯胺基激励响应复合材料具有快速成膜性强、柔韧性好、导电性高、原材料易得、制备工艺简便、轻质、稳定性好等优点，解决了纯聚苯胺加工成型困难和力学性能差等问题。这种聚苯胺基激励响应薄膜在制作大面积柔性器件、超级电容器、防腐材料、电磁屏蔽、防静电、生化传感器、可逆性电极等领域有良好的发展潜力和应用前景。

发明内容

本发明旨在提供一种聚苯胺基激励响应薄膜的快速成膜方法，该方法原材料易得、成本低、操作简便、薄膜表面微结构和多重激励响应性能可设计性强、成膜性和柔韧性好，可适用于柔性电子、能源、防腐、电磁屏蔽等领域的多种应用需求。

本发明提供了一种聚苯胺基激励响应薄膜的快速成膜方法，包括如下具体实施步骤：

步骤一，向苯乙烯中加入一定比例的聚苯乙烯，充分溶解后，按照一定比例加入聚苯胺，充分混合后除泡，得到聚苯胺基激励响应前驱液，待用；

步骤二，将步骤一中所得的一定量的聚苯胺基激励响应前驱液滴加到优选的经过清洗及干燥的模板上，采用匀胶机、流延法或刮涂法使聚苯胺基激励响应前驱液均匀涂敷在模板上；

步骤二，将步骤一中所得的一定量的聚苯胺基激励响应前驱液滴加到优选的经过清洗及干燥的模板上，采用匀胶机、流延法或刮涂法使聚苯胺基激励响应前驱液均匀涂敷在模板上；

步骤三，将步骤二中均匀涂敷了聚苯胺基激励响应前驱液的模板置于乙醇中后迅速取出，常温干燥脱模，得到聚苯胺基激励响应薄膜。

优选的，所述步骤一中聚苯乙烯与苯乙烯配置的溶液中聚苯乙烯的含量为1 wt%~35 wt%。

优选的，所述步骤一中聚苯胺与聚苯乙烯的质量比为1~3：3~1。

优选的，所述步骤二中可通过调节聚苯胺基激励响应前驱液的滴加量、匀胶机旋涂速度、刮涂力度等制模参数来调节制得的聚苯胺基激励响应薄膜。

优选的，所述步骤二中制得的聚苯胺基激励响应薄膜表面能复刻模板表面的多棱柱、椭圆、圆柱或光栅阵列等微结构。