本发明涉及导电材料领域，具体涉及一种柔性氧化锌导电薄膜的制备方法。
背景技术：
随着科学技术的发展，社会对新型材料的需求也越来越多。材料是人类文明进步和科技发展的物质基础，材料的更新使人们的生活也发生了巨大变化。目前，蓬勃发展的新型透明而又导电的薄膜材料在液晶显示器、触摸屏、智能窗、太阳能电池、微电子、信息传感器甚至军工等领域都得到了广泛的应用，并且正在渗透到其它科技领域中。由于薄膜技术与多种技术密切相关，因而激发了各个领域的科学家们对薄膜制备及其性能的兴趣。
透明导电薄膜(TCFs)具有优异的光电特性，而且还具有重量轻、可弯曲、不易破碎、环境友好、可以采用卷对卷工业化连续生产方式等优点，其已被广泛应用，例如：它们可被用于显示器、触板、太阳能电池等领域。所述薄膜一般包括透明的衬底，例如：PET等，在所述衬底上形成透明且导电的涂层或薄膜。目前作为主流的透明导电薄膜材料是氧化铟锡(ITO)薄膜，主要是因为该材料的靶材制备和成膜工艺都比较成熟。
氧化锌作为一种新型的Ⅱ-Ⅵ族直接宽带隙半导体材料，目前已经成为半导体薄膜材料研究的热点之一，其在室温下的禁带宽度为3.37eV，与同禁带宽度材料相比，氧化锌具有高达60meV的激子结合能，而GaN为25meV,更容易在室温下实现激子发光。为了托宽使氧化锌材料的实际应用范围，研究人员曾尝试用不同的元素掺杂氧化锌薄膜，以改善其光电磁等性能，如掺杂Li、N、P、Ag等元素实现氧化锌由n-型传导变为p-型传导；掺杂Mg元素提高氧化锌材料的禁带宽度；掺杂Al、Ga、In元素提高其导电特性；掺杂B族中的Co、Ni、Mn、V等元素制备磁性材料。
技术实现要素：
本发明提供一种柔性氧化锌导电薄膜的制备方法，采用碳纳米管对PET基底进行化学改性，使得表面被含官能团的偶联剂修饰的碳纳米管能均匀分散在反应体系中并能参与PET的缩聚反应，本发明本发明氧化锌薄膜制备工艺简单，结晶性好、表面形貌好，而且透射比较高、导电性较好。
为了实现上述目的，本发明提供了一种柔性氧化锌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PET衬底
将碳纳米管进行活化处理：将碳纳米管浸泡在2-3mol/L的浓硫酸中，在室温下超声分散2-3h后，浸泡24-36h，更优选重复该步骤一次，冷却至室温后过滤，用蒸馏水洗涤至中性后烘干至恒重；
在干燥的甲苯中加入经活化处理后的碳纳米管10重量份和硅烷偶联剂15-20重量份，搅拌均匀，常温反应10-20h，冷却至室温后过滤，用干燥的甲苯洗涤，烘干至恒重，得到改性后碳纳米管；
将表面改性后碳纳米管10-30重量份加入到DMF中超声分散均匀，而后再加入对苯二甲酸100重量份、乙醇45-50重量份、催化剂三氧化二锑1-2重量份和稳定剂磷酸三苯酯2-3重量份搅拌混合均匀，同时升温至270-300℃进行缩聚，出料即得聚酯PET切片；将聚酯切片在170℃-190℃下干燥4.5-5h后，经挤出机在280-300℃温度下挤出，再经冷鼓制成铸片；经过双向拉伸制得碳纳米管改性的PET衬底；
（2）制备导电溶胶
称取3.62-4.21g ZnCl2，溶于盛有30-35mL去离子水的反应釜中，至于磁力搅拌器上均匀搅拌，20-25min后，加入与ZnCl2等摩尔的乙醇胺，继续搅拌均匀，密封反应釜，在60-65℃的条件下搅拌3-4h 后，加入摩尔比为1：(2-5)的Cu（NO3）2In2O3继续搅拌1-2h，得到In-Cu共掺杂的氧化锌溶胶，黑暗环境下静置陈化8-10h；
（3）将陈化后的所述氧化锌溶胶以绕线棒涂布方式涂布于上述PET衬底上，在温度为170-195℃的条件下热处理20-25min，即得柔性氧化锌导电薄膜。
具体实施方式
实施例一
将碳纳米管进行活化处理：将碳纳米管浸泡在2mol/L的浓硫酸中，在室温下超声分散2h后，浸泡24h，更优选重复该步骤一次，冷却至室温后过滤，用蒸馏水洗涤至中性后烘干至恒重。
在干燥的甲苯中加入经活化处理后的碳纳米管10重量份和硅烷偶联剂15重量份，搅拌均匀，常温反应10h，冷却至室温后过滤，用干燥的甲苯洗涤，烘干至恒重，得到改性后碳纳米管。
将表面改性后碳纳米管10重量份加入到DMF中超声分散均匀，而后再加入对苯二甲酸100重量份、乙醇45重量份、催化剂三氧化二锑1-2重量份和稳定剂磷酸三苯酯2重量份搅拌混合均匀，同时升温至270℃进行缩聚，出料即得聚酯PET切片；将聚酯切片在170℃下干燥4.5h后，经挤出机在280℃温度下挤出，再经冷鼓制成铸片；经过双向拉伸制得碳纳米管改性的PET衬底。
称取3.62ZnCl2，溶于盛有30mL去离子水的反应釜中，至于磁力搅拌器上均匀搅拌，20-25min后，加入与ZnCl2等摩尔的乙醇胺，继续搅拌均匀，密封反应釜，在60-65℃的条件下搅拌3h 后，加入摩尔比为1：2的Cu（NO3）2In2O3继续搅拌1h，得到In-Cu共掺杂的氧化锌溶胶，黑暗环境下静置陈化8h。
将陈化后的所述氧化锌溶胶以绕线棒涂布方式涂布于上述PET衬底上，在温度为170-195℃的条件下热处理20-25min，即得柔性氧化锌导电薄膜。
实施例二
将碳纳米管进行活化处理：将碳纳米管浸泡在3mol/L的浓硫酸中，在室温下超声分散3h后，浸泡36h，更优选重复该步骤一次，冷却至室温后过滤，用蒸馏水洗涤至中性后烘干至恒重。
在干燥的甲苯中加入经活化处理后的碳纳米管10重量份和硅烷偶联剂20重量份，搅拌均匀，常温反应20h，冷却至室温后过滤，用干燥的甲苯洗涤，烘干至恒重，得到改性后碳纳米管。
将表面改性后碳纳米管30重量份加入到DMF中超声分散均匀，而后再加入对苯二甲酸100重量份、乙醇50重量份、催化剂三氧化二锑2重量份和稳定剂磷酸三苯酯3重量份搅拌混合均匀，同时升温至300℃进行缩聚，出料即得聚酯PET切片；将聚酯切片在190℃下干燥5h后，经挤出机在300℃温度下挤出，再经冷鼓制成铸片；经过双向拉伸制得碳纳米管改性的PET衬底。
称取4.21gZnCl2，溶于盛有35mL去离子水的反应釜中，至于磁力搅拌器上均匀搅拌，25min后，加入与ZnCl2等摩尔的乙醇胺，继续搅拌均匀，密封反应釜，在65℃的条件下搅拌4h 后，加入摩尔比为1：5的Cu（NO3）2In2O3继续搅拌2h，得到In-Cu共掺杂的氧化锌溶胶，黑暗环境下静置陈化8-10h。
将陈化后的所述氧化锌溶胶以绕线棒涂布方式涂布于上述PET衬底上，在温度为195℃的条件下热处理25min，即得柔性氧化锌导电薄膜。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。