一种低电阻低添加料导电薄膜的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种导电薄膜的制备方法，具体涉及一种低电阻低添加料导电薄膜的制备方法。
【背景技术】
[0002]导电薄膜良好的绝缘性和耐热性，具有较高的机械强度、透明性和气密性，特别具有抗折性和高弹性，传统的制备方法主要有磁控溅射、溶胶一凝胶、脉冲激光沉积、真空蒸镀、化学气相沉积等，制备工艺复杂、条件要求苛刻、环境污染严重、危险性大，不符合现代化工业技术的要求，而且所得导电薄膜的导电材料添加量比较大、耐久性差、体积电阻率大等等。
[0003]纳米粒子由于比表面积大、活性高、对外部刺激敏感。许多外界条件的变化，如温度、湿度、电磁场，都会引起粒子相互作用或聚集行为的变化。纳米银线具有高导电性、高透光度高和高耐曲挠性等优点，是柔性薄膜导电材料的最佳选择。另一方面，从天然纤维素中提取的纤维素纳米微晶具有模量大、质量轻、来源广的特点，常被用于填充各类高分子基材以增强其力学性能。纤维素纳米微晶表面含有大量羟基，相互接触可形成氢键作用的逾渗网络，使薄膜具有抗折性和高弹性。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种低电阻低添加料导电薄膜的制备方法，解决了现有制备方法得到的导电薄膜导电材料添加量大、耐久性差及体积电阻率大的问题。
[0005]本发明所采用的技术方案是，一种低电阻低添加料导电薄膜的制备方法，具体按照以下步骤实施:
[0006]步骤I，将AgNO3、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和FeClj^乙二醇溶液在70°C下搅拌溶解40?50分钟，再在140?160°C反应80?100分钟，经冷却、丙酮洗涤、去离子水洗涤、离心得到纳米银线；
[0007]步骤2，20?30份纳米银线、10?20份纤维素纳米微晶、50?70份双甲基丙烯酸聚醇/醚与丙烯酸丁酯混合均匀，通氮气除水除氧后密封于模具里，经偶氮二异丁腈(AIBN)催化固化，得到导电薄膜。
[0008]本发明的特点还在于，
[0009]所述份数为质量份数。
[0010]步骤I中FeClj^乙二醇溶液中FeCl 3的浓度为5 X 10 ^3mo I/Lo
[0011 ] 步骤I中AgN033?7份(质量份数)、聚乙烯基吡咯烷酮5?9份(质量份数)、FeCl3的乙二醇溶液500?800份(质量份数)。
[0012]步骤2中双甲基丙烯酸聚醇/醚与丙烯酸丁酯的质量比为1:3?3:1。
[0013]步骤2中双甲基丙烯酸聚醇/醚为聚乙二醇200双甲基丙烯酸、聚乙二醇500双甲基丙烯酸、聚乙二醇1000双甲基丙烯酸、二缩三乙二醇双甲基丙烯酸酯、一缩二乙二醇双甲基丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯中的一种。
[0014]步骤2中催化固化是在50?70°C催化固化40?110分钟。
[0015]本发明的有益效果是，
[0016]本发明制备方法相对于现有技术具有如下的优点及效果:
[0017](I)本发明低电阻率低添加料导电薄膜的制备方法，采用纳米银线作为导电材料，纳米银线的制备方法是通过多元醇法将硝酸银中的Ag+还原得到了高长径比纳米银线。
[0018](2)本发明的导电薄膜的制备方法是将纳米银线、纤维素纳米微晶、双甲基丙烯酸聚醇/醚与丙烯酸丁酯、偶氮二异丁腈混合均匀，密封于模具里经50?70°C催化固化得到溶剂响应导电高分子复合薄膜。使用纤维素纳米微晶与双甲基丙烯酸聚醇/醚与丙烯酸丁酯共聚物的复合物作为基材，兼备氢键的逾渗网络和交联型高分子的熵弹性，使薄膜具有抗折性和高弹性。本发明制备的导电薄膜导电材料添加量少、导电性能良好，体积电阻率小。
【具体实施方式】
[0019]下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0020]本发明低电阻低添加料导电薄膜的制备方法，具体按照以下步骤实施:
[0021]步骤1，将AgN033?7份(质量份数)、聚乙烯基吡咯烷酮5?9份(质量份数)和浓度为5X 10_3mol/LFeCl3的乙二醇溶液500?800份(质量份数)，在70°C下搅拌溶解40?50分钟，再在140?160°C反应80?100分钟，经冷却、丙酮洗涤、去离子水洗涤、离心得到纳米银线；
[0022]所得纳米银的直径为70?120nm，长度为20?40 μ m，长径比170?570，颗粒状纳米银的数量极少。
[0023]步骤2，20?30份(质量份数)纳米银线、10?20份(质量份数)纤维素纳米微晶、50?70份(质量份数)双甲基丙烯酸聚醇/醚与丙烯酸丁酯(双甲基丙烯酸聚醇/醚与丙烯酸丁酯的质量比为1:3?3:1)混合均匀，通氮气除水除氧后密封于模具里，经偶氮二异丁腈(AIBN) 50?70°C催化固化40?110分钟，得到导电薄膜。
[0024]步骤2中双甲基丙烯酸聚醇/醚为聚乙二醇200双甲基丙烯酸、聚乙二醇500双甲基丙烯酸、聚乙二醇1000双甲基丙烯酸、二缩三乙二醇双甲基丙烯酸酯、一缩二乙二醇双甲基丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯中的一种。
[0025]实施例1
[0026](I)将 0.5g AgN03、0.7g 聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和浓度为 5 X 10_3mol/LFeCl^乙二醇溶液70ml，在70°C下搅拌溶解40min，再升温至160°C恒温反应80min，自然冷却至室温，将得到的产物先用丙酮洗涤去除PVP，再用去离子水充分洗涤、离心分离，得到纳米银线；
[0027]其直径在60?I 1nm之间，长度在20?40 μ m之间，长径比180?500，颗粒状纳米银的数量相当少。
[0028](2) 15份纳米银线、20份纤维素纳米微晶、63份聚乙二醇200双甲基丙烯酸与丙烯酸丁酯(聚乙二醇200双甲基丙烯酸与丙烯酸丁酯的质量比为1:3)混合均匀，通氮气除水除氧后密封于模具里，加入2份偶氮二异丁腈(AIBN) 70°C催化固化40分钟得到体积电阻率为3E-5 Ω.cm导电薄膜。
[0029]实施例2
[0030](I)将 0.3g AgNO3^0.4g 聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和浓度为 5 X 10_3mol/LFeCl^乙二醇溶液60ml在70°C下搅拌溶解45min，再升温至140°C恒温反应90min，自然冷却至室温，将得到的产物先用丙酮洗涤去除PVP，再用去离子水充分洗涤、离心分离，得到纳米银线；
[0031]其直径在70?120nm之间，长度在20?30 μ m之间，长径比170?300，颗粒状纳米银的数量相当少。
[0032](2) 20份纳米银线、10份纤维素纳米微晶、68份聚乙二醇500双甲基丙烯酸与丙烯酸丁酯(聚乙二醇500双甲基丙烯酸与丙烯酸丁酯的质量比为1:2)混合均匀，通氮气除水除氧后密封于模具里，加入2份偶氮二异丁腈(AIBN) 70°C催化固化60分钟得到体积电阻率为4E-5 Ω.cm导电薄膜。
[0033]实施例3
[0034](I)将 0.6g AgN03、0.8g 聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和浓度为 5 X 10_3mol/LFeCl3的乙二醇溶液80ml在70°C下搅拌溶解50min，再升温至160°C恒温反应80min，自然冷却至室温，将得到的产物先用丙酮洗涤去除PVP，再用去离子水充分洗涤、离心分离，得到纳米银线；
[0035]其直径在70?120nm之间，长度在20?40 μ m之间，长径比170?570，颗粒状纳米银的数量相当少。
[0036](2)25份纳米银线、15份纤维素纳米微晶、54份聚乙二醇1000双甲基丙烯酸与丙烯酸丁酯(聚乙二醇1000双甲基丙烯酸与丙烯酸丁酯的质量比为1:1)混合均匀，通氮气除水除氧后密封于模具里，加入6份偶氮二异丁腈(AIBN) 70°C催化固化90分钟得到体积电阻率为2.5E-5 Ω.cm导电薄膜。
[0037]实施例4
[0038](I)将 0.7g AgN03、0.9g 聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和浓度为 5 X 10_3mol/LFeCl^乙二醇溶液50ml在70°C下搅拌溶