[发明专利]一种具有柔性衬底的金属导电薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种具有柔性衬底的金属导电薄膜的制备方法，本发明实现了柔性导电薄膜连续性、大面积生产，大大缩短生产周期、大幅度提高生产率和降低生产成本，解决了柔性金属网络透明导电薄膜大面积连续性生产的问题，金属纳米颗粒原位生长在石墨烯之上，这种方式比简单的将石墨烯和金属纳米颗粒混合具有更低的接触势垒，金属纳米颗粒中的电子更容易迁移到石墨烯上，使石墨烯中的载流子变的更多，同时石墨烯本身具有较高的载流子迁移率，石墨烯和生长于其上的金属纳米颗粒形成协同增强效应，本发明所制备的透明导电薄膜具有更优良的导电性。

主权项

一种具有柔性衬底的金属导电薄膜的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）制备碳纳米管改性的具有龟裂缝的PET柔性衬底成卷的PET柔性衬底放料，连续输送柔性衬底依次通过预清洗、风干、常压等离子体清洗、涂布龟裂液和加热，龟裂液选用鸡蛋清凝胶，鸡蛋清凝胶配比是鸡蛋清与水体积比范围为1:1‑2，在柔性衬底上形成龟裂缝，即制得具有龟裂缝的PET柔性衬底，龟裂缝的宽度为2‑5微米，在输送过程中，根据PET柔性衬底的张力大小，对PET柔性衬底的张力和速度进行调节实现PET柔性衬底恒速和恒张力，并在制得具有龟裂缝的PET柔性衬底之后，对具有PET龟裂缝的柔性衬底纠正、收卷；所述预清洗所采用的清洗剂可以是双氧水或酒精等，作用是去除PET柔性衬底表面上的粉尘、颗粒；所述常压等离子体清洗用于对PET柔性衬底表面进行清洁、改性和活化；（2）制备金属导电浆料将氧化石墨烯和金属盐加入还原性溶剂中形成溶液，选取乙二醇作为还原性剂，硝酸银作为金属盐，其中氧化石墨烯质量：硝酸银中银元素的质量：乙二醇的质量=1:（50‑80）:（200‑300），将形成的溶液在高温下加热，银离子将直接在氧化石墨烯表面原位还原形成银纳米颗粒，同时氧化石墨烯也会被进一步还原成石墨烯；在上述反应过程中，可以适当加入表面活性剂防止颗粒团聚；将反应生成的石墨烯/银纳米颗粒复合物离心收集；将上述石墨烯/银纳米颗粒复合物中加入粘度调节剂和溶剂，所选粘度调节剂为改性环氧树脂，所选溶剂为二丙二醇甲醚，之后进行机械混匀，将混匀后的导电浆料放置进入45 ‑50℃的真空烘箱中脱泡处理，最终浆料中二丙二醇甲醚的质量百分比为63‑65%，石墨烯/银纳米颗粒复合物的质量百分比为8‑10%，余量为环氧树脂，得到金属导电浆料；（3）将金属导电浆料以涂布方式涂布于上述具有龟裂缝的PET柔性衬底上，在温度为150‑170℃的条件下加热15‑20min，即得透明金属导电薄膜。