CN108470598A - 柔性透明导电薄膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔性透明导电薄膜及其制备方法,其结构为:透明柔性塑料为基底,由下向上依次设有表面修饰后的石墨烯层、金属纳米线层和导电聚合物层。制备方法如下:1)配制氧化石墨烯分散液,加入多巴胺进行氧化聚合反应,完成后除去未反应物,得到接枝有聚多巴胺的石墨烯;2)分别配制接枝有聚多巴胺的石墨烯分散液、金属纳米线分散液,依次标记为分散液I、II;向导电聚合物溶液中添加导电掺杂剂,得到溶液I;3)将分散液I、II和溶液I依次、逐层附着在基底上,干燥,得到柔性透明导电薄膜。该方法利用石墨烯表层褶皱结构及聚多巴胺的粘附性提高了导电层与柔性塑料层的结合强度,同时制备时不需高温条件,不会损坏柔性塑料基底。
Description
技术领域
本发明涉及导电薄膜领域,具体为一种柔性透明导电薄膜及其制备方法。
背景技术
透明导电薄膜广泛应用于触摸屏、有机发光二极管、太阳能电池、电致变色玻璃、电子皮肤等领域。目前商业透明导电薄膜材料采用的大多为氧化铟锡,ITO,由于其脆性、毒性以及价格昂贵等缺点,难以满足柔性可穿戴电子器件发展的需要。金属纳米线和石墨烯由于它们独特的光电性质和机械性能而受到人们的广泛关注,并有望取代ITO并成为新型柔性透明导电薄膜材料。然而金属纳米线和石墨烯基透明导电薄膜各自还存在着一些问题限制着它们的大规模商业化应用:对于石墨烯基透明导电薄膜,化学气相沉积法过程复杂且价格昂贵不适于商业应用。溶液法处理还原氧化石墨烯大多使用强腐蚀有毒还原剂如水合肼、氢碘酸等,石墨烯片层之间存在着较大的片层搭接电阻导致透明导电薄膜的电阻值较大;而对于金属纳米线透明导电薄膜,金属纳米线容易被氧化导致性能稳定性差,金属纳米线薄膜需要高温烧结,与基底的粘附性差导致其易于从基底上脱落。
采用将金属纳米线与石墨烯复合制备高性能透明导电薄膜最近已经得到重视。如CN 105869719 A中公开了一种将抽滤得到的银纳米线薄膜转移到化学气相沉积法得到的石墨烯薄膜上,制得一种石墨烯/银纳米线复合透明导电薄膜。但化学气相沉积法制备石墨烯薄膜过程复杂,成本高,此外转移抽滤法制备的银纳米线薄膜过程中容易引起薄膜的破损以及引入杂质。CN 107170510 A中公开了一种将金属纳米线与石墨烯复合桥架结构而获得高性能石墨烯/金属纳米线复合透明导电薄膜。但该过程需要引入外界光脉冲或等离子体来熔接金属纳米线,使得制备工序复杂且增加了制备成本。CN 106219538 A中公开了一种将银纳米线溶液和石墨烯溶液混合后喷雾成膜,经热压烧结后得到高导电导热薄膜,热压烧结的条件为:压力:400~500Mpa,温度:950℃。但是此热压烧结条件极易损坏柔性塑料基底。此外,以上公开技术中均忽略了透明导电薄膜与基底的粘附力,由于石墨烯以及金属纳米线等导电材料与柔性塑料基底的粘附性差,将导致透明导电薄膜在反复拉伸以及弯曲过程中从基底上脱落,从而引起导电薄膜的损坏,严重影响着柔性光电器件的操作稳定性和使用可靠性。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种柔性透明导电薄膜及其制备方法,通过仿海洋生物贻贝将强粘附性的聚多巴胺共价接枝到褶皱的石墨烯上,石墨烯的褶皱结构能够有效增加接触面积,仿海洋贻贝粘附性功能的聚多巴胺接枝则有效地增加了粘附性,实现了石墨烯的强粘附性。同时这种褶皱仿生石墨烯可以提供与顶层导电聚合物层之间更强的界面相互作用力以及毛细管力,从而诱导中间层金属纳米线的有效低温焊接和融合。
为此,本发明的技术方案如下:
一种柔性透明导电薄膜,结构为:基底为透明柔性塑料,所述基底由下向上依次设置有表面修饰后的石墨烯层、金属纳米线层和导电聚合物层。
进一步,所述导电聚合物层的聚合物为聚乙撑二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐。
进一步,所述表面修饰后的石墨烯层为聚多巴胺修饰石墨烯层。
一种柔性透明导电薄膜的制备方法,包括以下步骤:
1)将氧化石墨烯加入缓冲溶液,分散均匀,得到氧化石墨烯分散液,继而加入多巴胺进行氧化聚合反应,反应完成后,经抽滤-洗涤除去未反应的多巴胺,再经离心-洗涤除去未反应的氧化石墨烯,得到接枝有聚多巴胺的石墨烯;
2)配制接枝有聚多巴胺的石墨烯的分散液,记为分散液I;
配制金属纳米线分散液,记为分散液II;
向导电聚合物溶液中添加导电掺杂剂,混匀后,得到溶液I;
3)将所述分散液I、分散液II和溶液I依次、逐层附着在作为基底的透明柔性塑料上,经干燥,得到所述柔性透明导电薄膜;
优选,附着的方法为喷涂、旋涂或刮制。
其中:导电掺杂剂指通过改变导电聚合物中的荷电状态从而提高导电性能的物质。
进一步,所述氧化聚合反应中多巴胺的质量为氧化石墨烯质量的0.25~4倍。
进一步,所述氧化聚合反应的温度为:15~60℃,反应时间至少为12h。
进一步,所述导电聚合物溶液为聚乙撑二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐溶液。
进一步,所述导电掺杂剂为二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、丙三醇或三梨醇。
进一步,所述导电掺杂剂的质量为导电聚合物溶液质量的1~10%。
进一步,所述透明柔性塑料为聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯或聚氯乙烯。
本发明的原理:海洋贻贝能够通过足丝分泌的粘附蛋白牢固的吸附在几乎所有的基底材料表面上,通过仿贻贝超强粘附功能将聚多巴胺共价接枝到褶皱石墨烯的表面,使得石墨烯具有强粘附性。聚多巴胺修饰石墨烯将金属纳米线牢固的吸附在基底表面。同时由于底层聚多巴胺修饰石墨烯共轭结构与顶层导电聚合物高分子骨架结构之间强的π-π、静电相互作用力对中间层金属纳米线网络产生压缩效应,使得金属纳米线在节点处实现焊接和相互融合。
现有石墨烯金属纳米线复合柔性透明导电薄膜中普遍将石墨烯覆盖在金属纳米线的上表面作为钝化保护层,避免周围环境的腐蚀。然而石墨烯表面的褶皱、折叠以及卷曲结构使得透明导电薄膜的粗超度很大,严重影响了光电器件的稳定性。本申请提供的技术方案在多褶皱结构的石墨烯表面接枝粘附性的聚多巴胺,作为金属纳米线与基底之间的导电粘附层,引入导电聚合物作为金属纳米线的钝化保护层。这种新型三明治结构透明导电薄膜,不仅增加了金属纳米线的基底粘附能力,降低了薄膜的表面粗超度,而且底层聚多巴胺修饰石墨烯与顶层导电聚合之间强的多重界面相互作用以及薄膜中的毛细管力诱导了金属纳米线的低温焊接融合。
具体而言,多巴胺为绿色还原剂,利用其对氧化石墨烯进行还原,无毒无害;还原过程中多巴胺聚合成聚多巴胺并共价接枝到褶皱的石墨烯表面,使得石墨烯具有强粘附性;聚多巴胺修饰的石墨烯有序层层堆叠,形成了石墨烯-聚多巴胺类贝壳层状结构,可以有效转移外界载荷;聚多巴胺修饰石墨烯和导电聚合物层之间强烈的相互多重界面相互作用以及毛细管力使得夹在中间金属纳米线网络焊接和融合,避免了高温烧结以及高压等繁琐后处理焊接工序。该制备方法操作简单、无需外界焊接设备,特别适合对温度敏感的柔性塑料基底的卷对卷大规模生产。本申请提供的技术有利于促进石墨烯与银纳米线透明导电薄膜在柔性显示触摸屏、有机发光二极管、太阳能电池以及其它可穿戴电子设备中的应用和发展。
附图说明
图1为实例1步骤2)第一种制备方法制得的高长径比的银纳米线的TEM图;
图2为实例1得到的柔性透明导电薄膜-1得SEM图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细描述。
注:各实施例中使用的氧化石墨烯均是按照如下方法进行制备的,自然,商业购买的氧化石墨烯也可以用于本发明提供的技术方案。
利用改进的Hummers法制备氧化石墨烯:
(a)石墨粉预氧化处理:取20mL浓硫酸放入干燥三口瓶中,升温至80℃;加入4g过硫酸钾和4g五氧化二磷,开始搅拌;然后加入5g石墨粉,80℃下反应5h;反应结束后进行抽滤洗涤,放在真空烘箱中干燥充分脱去水分;
(b)氧化石墨烯的制备:取120mL浓硫酸放入置于冰水浴中的三口瓶中,使反应体系温度保持在0℃左右,向三口瓶中加入5g预氧化处理的石墨粉,然后将35g高锰酸钾缓慢加入到三口烧中,随后升温至35℃搅拌2h。然后,用500mL去离子水稀释并继续搅拌2h。最后,加入1500mL去离子水以及10mL质量分数30%的双氧水。用1mol/L盐酸进行清洗并过滤,最后,用去离子水将样品反复离心洗涤,直至pH值达到6-7,冷冻干燥,得到氧化石墨烯。
实施例1
一种柔性透明导电薄膜的制备方法,包括以下步骤:
1)在搅拌条件下,将400mg氧化石墨烯加入到400mL三羟甲基氨基甲烷Tris缓冲溶液,调节pH值到8.5,超声分散,得到氧化石墨烯分散液;继而加入200mg多巴胺进行氧化聚合反应,反应在搅拌、60℃条件下进行24h,反应溶液的颜色由棕黄色逐渐变为黑色,得到均匀的反应混合液,此过程中,多巴胺在弱碱性的缓冲溶液以及与空气充分接触的条件下发生氧化聚合,并将氧化石墨烯还原为石墨烯。同时,多巴胺上的氨基与氧化石墨烯片层上的羧基和环氧基发生共价交联反应,使得反应后的聚多巴胺牢固的吸附在石墨烯片层表面。
反应完成后,将反应混合液进行多次抽滤洗涤,除去未反应的多巴胺,收集过滤产物;将过滤产物溶解在蒸馏水中,多次离心,11000转/分,直至上清液无色,除去未参与反应的氧化石墨烯,收集沉淀物,即为接枝有聚多巴胺的石墨烯。
2)配制接枝有聚多巴胺的石墨烯的分散液,记为分散液I;
配制金属纳米线分散液,记为分散液II;此处使用的金属纳米线可以为市售的金属纳米线,也可以是自己制备的金属纳米线;
此处给出3种自行制备不同金属纳米线的方法:
第一种制备方法:
将560mg PVP、26.2mg KBr和24.5mg NaCl溶于90mL乙二醇中,加热至120℃并不断搅拌,直至溶液分散均匀,然后降至室温形成A溶液;
室温下迅速将450mg AgNO3均匀分散于10mL乙二醇溶液中,形成B溶液。
向A溶液中通入氮气,去除反应容器中的氧气;再将B溶液缓慢滴加至A溶液中,不断搅拌,滴加完成后升温至170℃停止搅拌,保温1h,得到反应溶液C。
将反应溶液C倒入5L烧杯中,加入蒸馏水以利用水浴降温停止反应冷却至室温;然后在6000转/分的条件下进行离心,洗涤20分钟,用丙酮和乙醇交替洗涤,直至洗去银纳米线表面包覆的有机物杂质;得到均匀的超细高长径比的银纳米线,该银纳米线的直径约为20nm、长度大于40μm,长径比大于2000。
从图1可以看出,制得的银纳米线纯度高,尺寸均一,直径超细,表面洁净,没有银纳米颗粒等杂质。
第二种制备方法:
将3.53g PVP、11.3mg NaCl溶于60mL乙二醇中,加热至120℃并不断搅拌,直至溶液分散均匀,然后降至室温形成A溶液;
室温下迅速将153mg AgNO3均匀分散于90mL乙二醇溶液中,形成B溶液;
将A溶液缓慢逐滴加至B溶液中,剧烈搅拌10min,得到反应溶液C;
将溶液C倒入高温高压反应釜中,密封后在160℃下保温7h,然后冷却至室温,制得银纳米线溶液;将该银纳米线溶液倒入乙醇中稀释;5000转/分条件下离心洗涤20min,用丙酮和乙醇交替洗涤,直至洗去银纳米线表面包覆的有机物杂质;得到直径大、低长径比的银纳米线,该的银纳米线的直径在70~110nm,长度为数十到上百微米,长径比为1000左右。
第三种制备方法:
在冰水浴中,在搅拌条件下将300g氢氧化钠缓慢溶于500mL蒸馏水中,然后加入2.25g乙二胺、467mg硝酸铜CuNO3,混合均匀,升温至60℃;加入150mg质量分数35%的水合肼,搅拌3min后停止搅拌,保温30min,得到铜纳米线溶液;
将该铜纳米线溶液倒入含有3wt.%的PVP与5wt.%的二乙基羟胺溶液中,在2000转/分的条件下离心洗涤10分钟,反复洗涤,得到铜纳米线,该铜纳米线的直径约为50nm,长度为数十微米,长径比<1000。
本实施例中分别利用上述三种制备方法制得了不同的金属纳米线,将第一种制备方法得到的银纳米线分散在异丙醇中,得到分散液II-1;
将第二种制备方法得到的银纳米线分散在异丙醇中,得到分散液II-2;
将第三种制备方法得到的铜纳米线分散在异丙醇中,得到分散液II-3;
向导电聚合物溶液聚乙撑二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐溶液(PEDOT:PSS溶液)中加入导电掺杂剂二甲基亚砜(DMSO),混合均匀,用膜孔为0.45μm的PVDF针头过滤器过滤得到滤液,然后超声30min得到均匀分散的DMSO掺杂PEDOT:PSS溶液,最后添加异丙醇稀释溶液,得到溶液I;配制溶液I时异丙醇的体积为PEDOT:PSS溶液体积的2/3;
3)将分散液I、分散液II-1和溶液I依次、逐层喷涂在作为基底的透明柔性PET基底上,喷涂时,喷枪压力为0.6Mpa、喷头距柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯基底的距离为25cm,形成导电聚合物/银纳米线/聚多巴胺修饰石墨烯三明治层层堆叠结构薄膜,经干燥,即得被仿生石墨烯增强焊接且与基底强粘附性的银纳米线柔性透明导电薄膜,标记为柔性透明导电薄膜-1。由图2可以看出,银纳米线之间相互之间编织穿梭,且在搭接处被焊接,紧密结合在一起,构成相互连通的导电网络。
将分散液I、分散液II-2和溶液I依次、逐层喷涂在作为基底的透明柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯基底上,喷涂时,喷枪压力为0.6Mpa、喷头距柔性PET基底的距离为25cm,形成导电聚合物/银纳米线/聚多巴胺修饰石墨烯三明治层层堆叠结构薄膜,经干燥,即得被仿生石墨烯增强焊接且与基底强粘附性的银纳米线柔性透明导电薄膜,标记为柔性透明导电薄膜-2。
将分散液I、分散液II-3和溶液I依次、逐层喷涂在作为基底的透明柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯基底上,喷涂时,喷枪压力为0.6Mpa、喷头距柔性PET基底的距离为25cm,形成导电聚合物/铜纳米线/聚多巴胺修饰石墨烯三明治层层堆叠结构薄膜,经干燥,即得被仿生石墨烯增强焊接且与基底强粘附性的银纳米线柔性透明导电薄膜,标记为柔性透明导电薄膜-3。
经测试,制得的柔性透明导电薄膜-1在透光率为89.6%的情况下,方块电阻可达12.4Ω/sq,表面粗超度仅为5nm。
制得的柔性透明导电薄膜-2在透光率为86.1%的情况下,方块电阻可达56Ω/sq。
制得的柔性透明导电薄膜-3在透光率为85.4%的情况下,方块电阻可达63Ω/sq。
实施例2
一种柔性透明导电薄膜的制备方法,包括以下步骤:
1)在搅拌条件下,将200mg氧化石墨烯加入到400mL三羟甲基氨基甲烷Tris缓冲溶液,调节pH值到8.5,超声分散,得到氧化石墨烯分散液;继而加入400mg多巴胺进行氧化聚合反应,反应在搅拌、室温条件下进行48h,反应溶液的颜色由棕黄色逐渐变为黑色,得到均匀的反应混合液。
反应完成后,将反应混合液进行多次抽滤洗涤,除去未反应的多巴胺,收集过滤产物;将过滤产物溶解在蒸馏水中,多次离心,11000转/分,直至上清液无色,除去未参与反应的氧化石墨烯,收集沉淀物,即为接枝有聚多巴胺的石墨烯。
2)配制接枝有聚多巴胺的石墨烯的分散液,记为分散液I;
配制金属纳米线分散液,记为分散液II;此处使用的金属纳米线可以为市售的金属纳米线,也可以是自己制备的金属纳米线;
本实施例分别利用实施例1中的三种制备方法制备三种不金属纳米线,
将第一种制备方法得到的银纳米线分散在异丙醇中,得到分散液II-1;
将第二种制备方法得到的银纳米线分散在异丙醇中,得到分散液II-2;
将第三种制备方法得到的铜纳米线分散在异丙醇中,得到分散液II-3;
向导电聚合物溶液聚乙撑二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐溶液(PEDOT:PSS溶液)中加入导电掺杂剂二甲基甲酰胺,混合均匀,用膜孔为0.45μm的PVDF针头过滤器过滤得到滤液,然后超声30min得到均匀分散的二甲基甲酰胺掺杂PEDOT:PSS溶液。
3)将分散液I、分散液II-1和溶液I依次、逐层旋涂到透明柔性聚萘二甲酸乙二醇酯基底上,旋涂速度为600-2000转/分,形成导电聚合物/银纳米线/聚多巴胺修饰石墨烯三明治层层堆叠结构薄膜,经干燥,即得被仿生石墨烯增强焊接且与基底强粘附性的银纳米线柔性透明导电薄膜,标记为柔性透明导电薄膜-1。
将分散液I、分散液II-2和溶液I依次、逐层旋涂到透明柔性聚萘二甲酸乙二醇酯基底上,旋涂速度为600-2000转/分,形成导电聚合物/银纳米线/聚多巴胺修饰石墨烯三明治层层堆叠结构薄膜,经干燥,即得被仿生石墨烯增强焊接且与基底强粘附性的银纳米线柔性透明导电薄膜,标记为柔性透明导电薄膜-2。
将分散液I、分散液II-3和溶液I依次、逐层旋涂到透明柔性聚萘二甲酸乙二醇酯基底上,旋涂速度为600-2000转/分,形成导电聚合物/铜纳米线/聚多巴胺修饰石墨烯三明治层层堆叠结构薄膜,经干燥,即得被仿生石墨烯增强焊接且与基底强粘附性的银纳米线柔性透明导电薄膜,标记为柔性透明导电薄膜-3。
经测试,制得的柔性透明导电薄膜-1在透光率为88.5%的情况下,方块电阻可达21Ω/sq。
制得的柔性透明导电薄膜-2在透光率为84.1%的情况下,方块电阻可达79Ω/sq。
制得的柔性透明导电薄膜-3在透光率为83.9%的情况下,方块电阻可达103Ω/sq。
实施例3
一种柔性透明导电薄膜的制备方法,包括以下步骤:
1)在搅拌条件下,将100mg氧化石墨烯加入到400mL三羟甲基氨基甲烷Tris缓冲溶液,调节pH值到8.5,超声分散,得到氧化石墨烯分散液;继而加入400mg多巴胺进行氧化聚合反应,反应在搅拌、60℃条件下进行12h,反应溶液的颜色由棕黄色逐渐变为黑色,得到均匀的反应混合液。
反应完成后,将反应混合液进行多次抽滤洗涤,除去未反应的多巴胺,收集过滤产物;将过滤产物溶解在蒸馏水中,多次离心,11000转/分,直至上清液无色,除去未参与反应的氧化石墨烯,收集沉淀物,即为接枝有聚多巴胺的石墨烯。
2)配制接枝有聚多巴胺的石墨烯的分散液,记为分散液I;
配制金属纳米线分散液,记为分散液II;此处使用的金属纳米线可以为市售的金属纳米线,也可以是自己制备的金属纳米线;
本实施例中分别利用购来的三种不同的金属纳米线,
将直径为30nm,长度为100-200μm的银纳米线分散在异丙醇中,得到分散液II-1;
将直径为300nm,长度为30μm的银纳米线分散在异丙醇中,得到分散液II-2;
将直径为50-200nm,长度为1-10μm的铜纳米线分散在异丙醇中,得到分散液II-3;
向导电聚合物溶液聚乙撑二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐溶液(PEDOT:PSS溶液)中加入导电掺杂剂丙三醇,混合均匀,用膜孔为0.45μm的PVDF针头过滤器过滤得到滤液,然后超声30min得到均匀分散的丙三醇掺杂PEDOT:PSS溶液。
3)采用迈耶棒涂布的方式将分散液I、分散液II-1和溶液I依次、逐层刮涂到透明柔性聚氯乙烯基底上,形成导电聚合物/银纳米线/聚多巴胺修饰石墨烯三明治层层堆叠结构薄膜,经干燥,即得被仿生石墨烯增强焊接且与基底强粘附性的银纳米线柔性透明导电薄膜,标记为柔性透明导电薄膜-1。
采用迈耶棒涂布的方式将分散液I、分散液II-2和溶液I依次、逐层刮涂到透明柔性聚氯乙烯基底上,形成导电聚合物/银纳米线/聚多巴胺修饰石墨烯三明治层层堆叠结构薄膜,经干燥,即得被仿生石墨烯增强焊接且与基底强粘附性的银纳米线柔性透明导电薄膜,标记为柔性透明导电薄膜-2。
采用迈耶棒涂布的方式将分散液I、分散液II-3和溶液I依次、逐层刮涂到透明柔性聚氯乙烯基底上,形成导电聚合物/铜纳米线/聚多巴胺修饰石墨烯三明治层层堆叠结构薄膜,经干燥,即得被仿生石墨烯增强焊接且与基底强粘附性的银纳米线柔性透明导电薄膜,标记为柔性透明导电薄膜-3。
经测试,制得的柔性透明导电薄膜-1在透光率为87.9%的情况下,方块电阻可达18Ω/sq。
制得的柔性透明导电薄膜-2在透光率为80.1%的情况下,方块电阻可达85Ω/sq。
制得的柔性透明导电薄膜-3在透光率为75.9%的情况下,方块电阻可达145Ω/sq。
Claims (10)
1.一种柔性透明导电薄膜,其特征在于结构为:基底为柔性透明塑料,所述基底由下向上依次设置有表面修饰后的石墨烯层、金属纳米线层和导电聚合物层。
2.如权利要求1所述柔性透明导电薄膜,其特征在于:所述导电聚合物层的聚合物为聚乙撑二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐。
3.如权利要求1所述柔性透明导电薄膜,其特征在于:所述表面修饰后的石墨烯层为聚多巴胺修饰石墨烯层。
4.一种柔性透明导电薄膜的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)将氧化石墨烯加入到缓冲溶液中,分散均匀,得到氧化石墨烯分散液,继而加入多巴胺进行氧化聚合反应,反应完成后,经抽滤-洗涤除去未反应的多巴胺,再经离心-洗涤除去未反应的氧化石墨烯,得到接枝有聚多巴胺的石墨烯;
2)配制接枝有聚多巴胺的石墨烯的分散液,记为分散液I;
配制金属纳米线分散液,记为分散液II;
向导电聚合物溶液中添加导电掺杂剂,混匀后,得到溶液I;
3)将所述分散液I、分散液II和溶液I依次、逐层附着在作为基底的透明柔性塑料上,经干燥,得到所述柔性透明导电薄膜;
优选,附着的方法为喷涂、旋涂或刮制。
5.如权利要求4所述柔性透明导电薄膜的制备方法,其特征在于:所述氧化聚合反应中多巴胺的质量为氧化石墨烯质量的0.25~4倍。
6.如权利要求4所述柔性透明导电薄膜的制备方法,其特征在于:所述氧化聚合反应的温度为:15~60℃,反应时间至少为12h。
7.如权利要求4所述柔性透明导电薄膜的制备方法,其特征在于:所述导电聚合物溶液为聚乙撑二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐溶液。
8.如权利要求4所述柔性透明导电薄膜的制备方法,其特征在于:所述导电掺杂剂为二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、丙三醇或三梨醇。
9.如权利要求4所述柔性透明导电薄膜的制备方法,其特征在于:所述导电掺杂剂的质量为导电聚合物溶液质量的1~10%。
10.如权利要求4所述柔性透明导电薄膜的制备方法,其特征在于:所述透明柔性塑料为聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯或聚氯乙烯。
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108996496A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-12-14 | 哈尔滨工业大学 | 一种制备石墨烯/石墨烯混杂薄膜的方法 |
CN109280903A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-01-29 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 高密度锗纳米线的制备方法 |
CN110284259A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-09-27 | 西安石油大学 | 一种复合热电薄膜材料及其制备方法 |
CN110280781A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-09-27 | 上海渝芝实业有限公司 | 一种高性能的大长径比纳米银线,及其制备方法 |
CN110908170A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-03-24 | Tcl华星光电技术有限公司 | 显示面板、显示基板及其制作方法 |
CN111995781A (zh) * | 2020-09-01 | 2020-11-27 | 安徽美邦树脂科技有限公司 | 一种用于除冰窗的pvb复合膜及其制备方法 |
CN112011079A (zh) * | 2019-06-01 | 2020-12-01 | 碳星科技(天津)有限公司 | 一种钢筋混凝土结构的柔性透明电极及其制备方法 |
CN112479603A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-03-12 | 孙绪伟 | 一种双银低辐射镀膜玻璃及其制备方法 |
CN113820917A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-21 | 国科温州研究院(温州生物材料与工程研究所) | 一种纳米压印的各向异性石墨烯薄膜的制备方法 |
CN114796601A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-07-29 | 武汉理工大学 | 一种用于诱导骨再生的复合压电薄膜及其制备方法和应用 |
CN116836495A (zh) * | 2023-04-11 | 2023-10-03 | 湖北中一科技股份有限公司 | 一种复合导电膜及其制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103959500A (zh) * | 2011-07-05 | 2014-07-30 | 哈钦森公司 | 透明导电多层电极及相关制造方法 |
CN104575687A (zh) * | 2014-10-28 | 2015-04-29 | 天津工业大学 | 一种强附着力的碳纳米管柔性透明导电薄膜及其制备方法 |
CN107265440A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-10-20 | 南京开钰安全科技有限责任公司 | 改进工业石墨烯膜层导电性能的纳米材料及其制备方法 |
CN107546391A (zh) * | 2017-07-14 | 2018-01-05 | 中国第汽车股份有限公司 | 聚多巴胺及石墨烯复合涂层 |
-
2018
- 2018-04-06 CN CN201810302731.XA patent/CN108470598A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103959500A (zh) * | 2011-07-05 | 2014-07-30 | 哈钦森公司 | 透明导电多层电极及相关制造方法 |
CN104575687A (zh) * | 2014-10-28 | 2015-04-29 | 天津工业大学 | 一种强附着力的碳纳米管柔性透明导电薄膜及其制备方法 |
CN107265440A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-10-20 | 南京开钰安全科技有限责任公司 | 改进工业石墨烯膜层导电性能的纳米材料及其制备方法 |
CN107546391A (zh) * | 2017-07-14 | 2018-01-05 | 中国第汽车股份有限公司 | 聚多巴胺及石墨烯复合涂层 |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108996496A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-12-14 | 哈尔滨工业大学 | 一种制备石墨烯/石墨烯混杂薄膜的方法 |
CN109280903A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-01-29 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 高密度锗纳米线的制备方法 |
CN109280903B (zh) * | 2018-10-24 | 2020-10-20 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 高密度锗纳米线的制备方法 |
CN112011079A (zh) * | 2019-06-01 | 2020-12-01 | 碳星科技(天津)有限公司 | 一种钢筋混凝土结构的柔性透明电极及其制备方法 |
CN110284259A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-09-27 | 西安石油大学 | 一种复合热电薄膜材料及其制备方法 |
CN110280781A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-09-27 | 上海渝芝实业有限公司 | 一种高性能的大长径比纳米银线,及其制备方法 |
WO2021093021A1 (zh) * | 2019-11-14 | 2021-05-20 | Tcl华星光电技术有限公司 | 显示面板、显示基板及其制作方法 |
CN110908170A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-03-24 | Tcl华星光电技术有限公司 | 显示面板、显示基板及其制作方法 |
CN111995781A (zh) * | 2020-09-01 | 2020-11-27 | 安徽美邦树脂科技有限公司 | 一种用于除冰窗的pvb复合膜及其制备方法 |
CN112479603A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-03-12 | 孙绪伟 | 一种双银低辐射镀膜玻璃及其制备方法 |
CN112479603B (zh) * | 2020-11-23 | 2022-12-06 | 墨光新能科技(苏州)有限公司 | 一种双银低辐射镀膜玻璃及其制备方法 |
CN113820917A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-21 | 国科温州研究院(温州生物材料与工程研究所) | 一种纳米压印的各向异性石墨烯薄膜的制备方法 |
CN114796601A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-07-29 | 武汉理工大学 | 一种用于诱导骨再生的复合压电薄膜及其制备方法和应用 |
CN116836495A (zh) * | 2023-04-11 | 2023-10-03 | 湖北中一科技股份有限公司 | 一种复合导电膜及其制备方法 |
CN116836495B (zh) * | 2023-04-11 | 2024-02-06 | 湖北中一科技股份有限公司 | 一种复合导电膜及其制备方法 |
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