一种易剥离的柔性导电薄膜及其制备方法

本发明属于柔性电子，具体涉及一种易剥离的柔性导电薄膜及其制备方法。

背景技术：

1、柔性电子作为一种人机交互界面在可穿戴器件、健康监测、软体机器人等方面受到很多关注。为提高信号的准确性、降低信号的信噪比，具有高粘附界的柔性电子被广泛研究。然而，高粘附界面在剥离过程中造成一定拉扯的疼痛感，对皮肤造成二次伤害；同时高粘附界面使得柔性电子在剥离过程中器件结构被破坏，影响了器件的使用寿命。因而，开发一种制备方法简单、可按需粘附的导电薄膜一直以来是研究柔性电子薄膜的热点之一。

技术实现思路

1、发明的目的在于提供一种易剥离的柔性导电薄膜及其制备方法。

2、所述的易剥离的柔性导电薄膜的制备方法为：

3、1)将侧链相转变单体、长链交联剂和引发剂混合均匀，得到相转变聚合物前驱体液；

4、2)将导电墨水涂布在基底上制得导电电极层；

5、3)将步骤1)中配制的相转变聚合物前驱体液浇筑在步骤2)中制得的导电电极层上，引发固化后从基底上剥离下来，得到易剥离的柔性导电薄膜。

6、所述的侧链相转变单体选自丙烯酸十八烷酯、丙烯酸十六烷酯、丙烯酸十四酯、甲基丙烯酸十八烷基、甲基丙烯酸十六烷酯、甲基丙烯酸十四酯、甲基丙烯酸十二烷酯中的一种或几种。

7、所述的相转变聚合物前驱体液中侧链相转变单体的质量分数不低于60％。

8、所述的长链交联剂选自sartomer商家的cn6021、sartomer商家的cn8888、sartomer商家的cn9021、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚氨酯二酰酸、聚乙二醇聚乙二醇二丙烯酸、聚丙二醇二丙烯酸酯、己烷二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸、聚丙烯丙二醇二甲基丙烯酸、三甲基丙烯酸三甲基丙烷中的一种或几种。

9、所述的相转变聚合物前驱体液中交联剂的质量分数不高于40％。

10、所述的引发剂为热引发剂、光引发剂中的一种或几种。

11、所述的相转变聚合物前驱体液中引发剂的质量分数为0.5-2％。

12、所述的导电墨水是将导电材料分散在溶剂中制成。

13、所述的导电材料包括：纳米银颗粒、纳米金颗粒、纳米铜颗粒、纳米银线、纳米金线、纳米铜线、石墨烯、碳纳米管、mxene中的一种或多种。

14、所述的溶剂包括：乙醇、异丙醇、乙二醇和水中的一种或多种。

15、所述基底的材料选自玻璃、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸、聚氧化乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸、聚己酸内酯、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚砜、聚苯并咪唑、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯中一种或几种。

16、所述涂布的方式为：浸渍涂布、气刀涂布、刮刀涂布、刮滚涂布、辊式涂布、凹版涂布、挤压涂布、坡流涂布、落帘涂布、或旋转涂布。

17、本发明利用相转变聚合物在不同温度下模量可调的性质，以其作为导电薄膜基材，通过温度控制模量变化，使其在低温高模量状态下对电极进行完全转移，实现可按需粘附导电薄膜，在运动监测、表皮传感及可穿戴电子等领域具有广阔应用前景。

技术特征：

1.一种易剥离的柔性导电薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体步骤为：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的侧链相转变单体选自丙烯酸十八烷酯、丙烯酸十六烷酯、丙烯酸十四酯、甲基丙烯酸十八烷基、甲基丙烯酸十六烷酯、甲基丙烯酸十四酯、甲基丙烯酸十二烷酯中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的相转变聚合物前驱体液中侧链相转变单体的质量分数不低于60％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的长链交联剂选自sartomer商家的cn6021、sartomer商家的cn8888、sartomer商家的cn9021、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚氨酯二酰酸、聚乙二醇聚乙二醇二丙烯酸、聚丙二醇二丙烯酸酯、己烷二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸、聚丙烯丙二醇二甲基丙烯酸、三甲基丙烯酸三甲基丙烷中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的相转变聚合物前驱体液中交联剂的质量分数不高于40％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的引发剂为热引发剂、光引发剂中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的导电墨水是将导电材料分散在溶剂中制成。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的导电材料包括：纳米银颗粒、纳米金颗粒、纳米铜颗粒、纳米银线、纳米金线、纳米铜线、石墨烯、碳纳米管、mxene中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基底的材料选自玻璃、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸、聚氧化乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸、聚己酸内酯、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚砜、聚苯并咪唑、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯中一种或几种。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述涂布的方式为：浸渍涂布、气刀涂布、刮刀涂布、刮滚涂布、辊式涂布、凹版涂布、挤压涂布、坡流涂布、落帘涂布、或旋转涂布。

技术总结
本发明公开了一种易剥离的柔性导电薄膜及其制备方法。该制备方法的步骤为：(1)将侧链相转变单体、长链交联剂和引发剂混合均匀，得到相转变聚合物前驱体液；(2)将导电墨水涂布在基底上制得导电电极层；(3)将相转变聚合物前驱体液浇筑在导电电极层上，引发固化后从基底上剥离下来，得到易剥离的柔性导电薄膜。本发明利用相转变聚合物在不同温度下模量可调的性质，以其作为导电薄膜基材，通过温度控制模量变化，使其在低温高模量状态下对电极进行完全转移，实现可按需粘附导电薄膜，在运动监测、表皮传感及可穿戴电子等领域具有广阔应用前景。

技术研发人员：高萌,王亚丽,耿孟琛,刘阳,张正健
受保护的技术使用者：天津科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13