CN114891404A - 一种防静电铁氟龙薄膜及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种防静电铁氟龙薄膜及其制备方法和应用，属于高分子材料技术领域，通过将正硅酸烷基酯的有机溶液与含有致孔剂和表面活性剂的水溶液混合乳化，制备SiO2多孔中空球，加入苯胺乙醇溶液中，反应离心后，加入含有Fe3+离子的溶液，得到海胆状聚苯胺‑SiO2复合中空球，将其置于金属离子掺杂氧化铝溶胶中反应制得的金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺‑SiO2中空球，表面经过带有双键的硅烷偶联剂改性后制得改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺‑SiO2中空球，加入苯乙烯、乳化剂和水中，经过聚合得到聚苯乙烯‑微球乳液，与聚四氟乙烯乳液混合均匀后，用浸渍提拉法镀膜，制得防静电铁氟龙薄膜。

Description

一种防静电铁氟龙薄膜及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种防静电铁氟龙薄膜及其制备方法和应用。
背景技术
铁氟龙（聚四氟乙烯）是一种树脂，是把C2H4中的四个H置换成F，变成以C2F4，再经聚合作用形成。由于铁氟龙是由碳原子和氟原子组成，不含氢，所以不会和氧发生任何反应。因此，铁氟龙具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力、耐温优异，可制成薄膜涂覆在器件表面。
目前铁氟龙广泛应用于液晶行业，业内统称缓冲材，通常称作电子膜或铁氟龙膜，在液晶屏模组绑定过程中对铁氟龙膜的要求极其高，尤其是对薄膜的厚度及厚薄公差，耐高温变形率，外观清洁度都非常高。随着液晶面板技术的不断发展，超薄高清自发光的OLED屏已经逐渐代替传统的TFT-LCD屏，对生产所涉及的电子元器件和制造设备的精准度要求更加严格，通常需要厚度小于0.1mm的超薄薄膜，甚至需要做到0.01mm，且必须在无尘无静电的环境中进行，实际生产中设备对静电的敏感度非常高，产生静电将会影响设备的运行精度，甚至可能击穿电子元器件如IC、芯片等，导致产品不良甚至报废，影响正常生产，所以在整个生产过程中要求所用的主辅材料须具备防静电性能。
普通白色铁氟龙膜自身不防静电，表面电阻为1×1011-12Ω，稍微摩擦就会产生非常强的静电，防静电的铁氟龙膜产品要求表面其电阻为1×106-9Ω，要达到防静的表面电阻必须对铁氟龙膜进行改性，通常在铁氟龙原材料中加入一些抗静电剂，使其达到防静电的目的，改变铁氟龙膜表面电阻值，保证在产线中不会出现由于摩擦或其他原因导致静电产生从而影响正常生产。
目前国内在铁氟龙薄膜防静电领域研究较少，市面上常见的是较厚的PTFE防静电板和棒条，这些都难以做成铁氟龙薄膜，此外，在铁氟龙薄膜制备的过程中如何保证原料混合均匀性也是一大问题，一旦原料混合不均匀，铁氟龙薄膜制品将会出现色差、白点、白斑、甚至掉粉的现象，严重影响正常使用。基于此，开发一种铁氟龙薄膜的制备方法，使得铁氟龙薄膜制品的厚度小于0.1mm，同时具备防静电性能，且质量均一，稳定性好，使其满足超薄高清自发光的OLED屏的应用需求至关重要。
发明内容
本发明的目的在于提出一种防静电铁氟龙薄膜及其制备方法和应用，制得的防静电铁氟龙薄膜的体积电阻率可达到104Ω·m，而普通的铁氟龙薄膜的体积电阻率在1013-1019Ω·m，解决了液晶行业中制品生产过程中因静电因素导致的不良率高和静电值过大引起的安全问题，同时具有极好的阻燃、耐高温和力学性能，耐高强度硬度、耐拉伸、低摩擦磨耗。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供一种防静电铁氟龙薄膜的制备方法，通过将正硅酸烷基酯的有机溶液与含有致孔剂和表面活性剂的水溶液混合乳化，干燥，制备SiO2多孔中空球，加入苯胺乙醇溶液中，反应离心后，加入含有Fe3+离子的溶液中反应，离心，干燥，得到海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球，将其置于金属离子掺杂氧化铝溶胶中反应制得的金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球，表面经过带有双键的硅烷偶联剂改性后制得改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球，加入苯乙烯、乳化剂和水的体系中，经过聚合得到聚苯乙烯-微球乳液，与聚四氟乙烯乳液混合均匀后，用浸渍提拉法镀膜，制得防静电铁氟龙薄膜。
作为本发明的进一步改进，包括以下步骤：
S1.SiO2多孔中空球的制备：将正硅酸烷基酯溶于有机溶剂中，加入含有致孔剂和表面活性剂的水中，乳化，调节溶液pH值，反应，喷雾干燥，得到SiO2多孔中空球；
S2.海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球的制备：将苯胺单体溶于乙醇溶液中，加入步骤S1制得的SiO2多孔中空球，搅拌，离心，分散至含有Fe3+离子的溶液中反应，离心，洗涤，干燥，制得海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球；
S3.金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的制备：配制金属离子掺杂氧化铝溶胶，将步骤S2制得的海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球分散到金属离子掺杂氧化铝溶胶中，加热反应，离心，洗涤，制得金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球；
S4.改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的制备：将步骤S3制得的金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球分散于乙醇溶液中，加入带有双键的硅烷偶联剂，加热反应，离心，洗涤，干燥，制得改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球；
S5.防静电铁氟龙薄膜的制备：将苯乙烯、乳化剂、步骤S4制得的改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球和水混合均匀，制得初乳液，通入惰性气体条件下加入引发剂，加热反应，得到聚苯乙烯-微球乳液，加入聚四氟乙烯乳液，搅拌混合均匀，用浸渍提拉法镀膜，干燥后，加热处理，得到防静电铁氟龙薄膜。
作为本发明的进一步改进，步骤S1中所述正硅酸烷基酯选自正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、正硅酸丙酯中的至少一种；所述有机溶剂选自乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯中的至少一种；所述致孔剂选自聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、聚乙二醇辛基苯基醚中的至少一种；所述表面活性剂选自吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80、卡波姆、三乙醇胺、乙酰丙酮中的至少一种；所述调节溶液pH值为5.5-6；所述乳化的转速为12000-15000r/min，时间为5-10min；所述反应时间为5-7h；所述正硅酸烷基酯、致孔剂和表面活性剂的质量比为100:3-5:1-2。
作为本发明的进一步改进，步骤S2中所述苯胺单体、SiO2多孔中空球的质量比为3-5:20；所述Fe3+离子的溶液中Fe3+离子的浓度为1-2mol/L；所述搅拌的温度为25-35℃，时间为20-24h；所述反应的温度为室温，时间为7-12h。
作为本发明的进一步改进，步骤S3中所述金属离子掺杂氧化铝溶胶的配制方法为将水、乙醇、酸、氯化铁、氯化镁、异丙醇铝按照质量比为1：3-5：0.1-0.2：2-3：1-2：5-10混合均匀，得到金属离子掺杂氧化铝溶胶；所述酸为1-2mol/L的盐酸或硫酸溶液；所述海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球与金属离子掺杂氧化铝溶胶的质量比为5-7：1-3；所述加热反应的温度为40-50℃，时间为10-15h。
作为本发明的进一步改进，步骤S4中所述乙醇溶液中乙醇的含量为40-70wt%；所述改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球、带有双键的硅烷偶联剂的质量比为10：1-3；所述带有双键的硅烷偶联剂选自KH570、A171、A172、A151中的至少一种；所述加热反应的温度为70-90℃，反应时间为3-5h。
作为本发明的进一步改进，步骤S5中所述乳化剂选自吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80中的至少一种；所述苯乙烯、乳化剂、步骤S4制得的改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球和水的质量比为30-40:2-4：12-25：150-170；所述引发剂选自过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾中的至少一种；所述惰性气体选自氮气、氩气、氦气中的至少一种；所述加热反应的温度为65-75℃，时间为3-5h；所述聚苯乙烯-微球乳液与所述聚四氟乙烯乳液的体积比为1-3：5-7；所述浸渍提拉法镀膜速度为3-5cm/min；所述加热处理为置于120-130℃中处理1-3h。
作为本发明的进一步改进，具体包括以下步骤：
S1.SiO2多孔中空球的制备：将100重量份正硅酸烷基酯溶于100重量份有机溶剂中，加入150重量份含有3-5重量份致孔剂和1-2重量份表面活性剂的水中，12000-15000r/min乳化5-10min，调节溶液pH值为5.5-6，反应为5-7h，喷雾干燥，得到SiO2多孔中空球；
S2.海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球的制备：将3-5重量份苯胺单体溶于乙醇溶液中，加入20重量份步骤S1制得的SiO2多孔中空球，25-35℃搅拌20-24h，离心，分散至含有Fe3 +离子的溶液中，室温反应7-12h，Fe3+离子的浓度为1-2mol/L，离心，洗涤，干燥，制得海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球；
S3.金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的制备：将水、乙醇、酸、氯化铁、氯化镁、异丙醇铝按照质量比为1：3-5：0.1-0.2：2-3：1-2：5-10混合均匀，得到金属离子掺杂氧化铝溶胶，所述酸为1-2mol/L的盐酸或硫酸溶液，将5-7重量份步骤S2制得的海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球分散到1-3重量份金属离子掺杂氧化铝溶胶中，加热至40-50℃反应10-15h，离心，洗涤，制得金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球；
S4.改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的制备：将10重量份步骤S3制得的改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球分散于40-70wt%的乙醇溶液中，加入1-3重量份带有双键的硅烷偶联剂，加热至70-90℃反应3-5h，离心，洗涤，干燥，制得改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球；
S5.防静电铁氟龙薄膜的制备：将30-40重量份苯乙烯、2-4重量份乳化剂、12-25重量份步骤S4制得的改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球和150-170重量份水混合均匀，制得初乳液，通入惰性气体条件下加入0.5-1重量份引发剂，加热至65-75℃反应3-5重量份，得到聚苯乙烯-微球乳液，加入聚四氟乙烯乳液，所述聚苯乙烯-微球乳液与所述聚四氟乙烯乳液的体积比为1-3：5-7，搅拌混合均匀，以3-5cm/min的速度用浸渍提拉法镀膜，干燥后，置于120-130℃中处理1-3h，得到防静电铁氟龙薄膜。
进一步地，加入聚四氟乙烯乳液的同时，还加入了助剂，所述助剂选自二乙醇胺、三乙醇胺、乙二醇、聚乙二醇、异丙醇、甘油、丙二醇甲醚、乙二醇甲醚、六偏磷酸钠中的至少一种。
本发明通过加入苯乙烯，与改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球聚合形成聚苯乙烯-微球乳液，再加入聚四氟乙烯乳液中，一方面提高了微球在聚四氟乙烯基质中的相容性，另一方面，聚苯乙烯也提高了聚四氟乙烯材料的力学性能。
本发明进一步保护一种上述的制备方法制得的防静电铁氟龙薄膜。
本发明进一步保护一种上述防静电铁氟龙薄膜在液晶行业中的应用。
本发明具有如下有益效果：本发明首先通过溶胶凝胶法，在致孔剂的存在下制得SiO2多孔中空球，该微球为中空结构且表面壳层形成均匀的孔隙，进一步加入苯胺的乙醇溶液中，苯胺单体进入微球内部，加入含有Fe3+离子的溶液能够催化苯胺聚合形成聚苯胺，从孔隙中延展出来，形成触手结构，整体来看就是海胆状结构，但是，聚苯胺的强度较低，为了增加纳米结构的强度，本发明进一步在复合微球表面复合一层氧化铝层。由于聚苯胺的氨基部分能够与氧化铝的含氧部分发生氢键键连，从而使得金属离子掺杂氧化铝溶胶能够和聚苯胺发生相互作用，吸附到聚苯胺表面。一方面掺杂金属离子的氧化铝具有较好的导电能力，其中，铁离子、镁离子成为自由流动的导电离子，提高纳米微球的导电性能，且，铁离子和镁离子的复合，还具有较好的协同增效的效果；该复合结构加入聚四氟乙烯基质中后能明显提高材料的防静电性能，另一方面，氧化铝层增强了纳米结构的力学强度以及阻燃、耐高温性能；
进一步，制得的金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球表面经过带有双键的硅烷偶联剂改性后，加入苯乙烯、乳化剂和水的体系中，在引发剂的作用下，表面带有双键的改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球也可以参与苯乙烯的自由基聚合，从而形成聚苯乙烯-微球乳液，与聚四氟乙烯乳液混合均匀后，用浸渍提拉法镀膜，制得防静电铁氟龙薄膜。
本发明制得的防静电铁氟龙薄膜的体积电阻率可达到104Ω·m，而普通的铁氟龙薄膜的体积电阻率在1013-1019Ω·m，解决了液晶行业中制品生产过程中因静电因素导致的不良率高和静电值过大引起的安全问题，同时具有极好的阻燃、耐高温和力学性能，耐高强度硬度、耐拉伸、低摩擦磨耗。且本发明制备方法步骤简单，操作方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产，具有广阔的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1步骤S2制得的海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球的TEM图；
图2为本发明实施例1步骤S3制得的金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的TEM图；
图3为本发明实施例1步骤S4制得的改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的SEM图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
聚四氟乙烯乳液，固含量为60%，pH：7-11，粘度：10-30Pa·s，购于东莞市亿精发塑胶有限公司。
实施例1
本实施例提供一种防静电铁氟龙薄膜的制备方法，具体包括以下步骤：
S1.SiO2多孔中空球的制备：将100重量份正硅酸甲酯溶于100重量份甲酸乙酯中，加入150重量份含有3重量份聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯和1重量份吐温-20的水中，12000r/min乳化5min，调节溶液pH值为5.5，反应为5h，喷雾干燥，得到SiO2多孔中空球；
S2.海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球的制备：将3重量份苯胺单体溶于100重量份乙醇中，加入20重量份步骤S1制得的SiO2多孔中空球，25℃搅拌20h，3000r/min离心10min，1000W超声分散于100重量份FeCl3溶液中，室温反应7h，FeCl3的浓度为1mol/L，3000r/min离心10min，乙醇和去离子水依次洗涤，70℃干燥2h，制得海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球；图1为本发明实施例1步骤S2制得的海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球的TEM图；由图可知，该微球为中空微球，且表面形成了海刺结构。
S3.金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的制备：将1重量份水、3重量份乙醇、0.1重量份1mol/L的盐酸、2重量份氯化铁、1重量份氯化镁、5重量份异丙醇铝混合均匀，得到金属离子掺杂氧化铝溶胶，将5重量份步骤S2制得的海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球分散到1重量份金属离子掺杂氧化铝溶胶中，加热至40℃反应10h，3000r/min离心15min，去离子水洗涤，70℃干燥2h，制得金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球；图2为本发明实施例1步骤S3制得的金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的TEM图；由图可知，该微球受到表面氧化铝层的包覆而收缩，同时，壳层加厚表面增加了一层氧化铝层。
S4.改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的制备：将10重量份步骤S3制得的改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球分散于40wt%的乙醇溶液中，加入1重量份硅烷偶联剂A151，加热至70℃反应3h，3000r/min离心15min，去离子水洗涤，70℃干燥2h，制得改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球；图3为本发明实施例1步骤S4制得的改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的SEM图；由图可知，该微球表面呈现凸起结构。
S5.防静电铁氟龙薄膜的制备：将30重量份苯乙烯、2重量份吐温-20、12重量份步骤S4制得的改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球和150重量份水混合均匀，制得初乳液，通入氦气后，加入0.5重量份过硫酸钾，加热至65℃反应3重量份，得到聚苯乙烯-微球乳液，加入聚四氟乙烯乳液，所述聚苯乙烯-微球乳液与所述聚四氟乙烯乳液的体积比为1：5，搅拌混合均匀，以3cm/min的速度用浸渍提拉法镀膜，70℃干燥2h后，置于120℃中处理1h，得到防静电铁氟龙薄膜。
实施例2
本实施例提供一种防静电铁氟龙薄膜的制备方法，具体包括以下步骤：
S1.SiO2多孔中空球的制备：将100重量份正硅酸丙酯溶于100重量份甲酸甲酯中，加入150重量份含有5重量份聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯和2重量份吐温-60的水中，15000r/min乳化10min，调节溶液pH值为6，反应为7h，喷雾干燥，得到SiO2多孔中空球；
S2.海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球的制备：将5重量份苯胺单体溶于100重量份乙醇中，加入20重量份步骤S1制得的SiO2多孔中空球，35℃搅拌24h，3000r/min离心10min，1000W超声分散于100重量份FeCl3溶液中，室温反应12h，FeCl3的浓度为2mol/L，3000r/min离心10min，乙醇和去离子水依次洗涤，70℃干燥2h，制得海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球；
S3.金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的制备：将1重量份水、5重量份乙醇、0.2重量份2mol/L的硫酸、3重量份氯化铁、2重量份氯化镁、10重量份异丙醇铝混合均匀，得到金属离子掺杂氧化铝溶胶，将7重量份步骤S2制得的海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球分散到3重量份金属离子掺杂氧化铝溶胶中，加热至50℃反应15h，3000r/min离心15min，去离子水洗涤，70℃干燥2h，制得金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球；
S4.改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的制备：将10重量份步骤S3制得的改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球分散于70wt%的乙醇溶液中，加入3重量份硅烷偶联剂A171，加热至90℃反应5h，3000r/min离心15min，去离子水洗涤，70℃干燥2h，制得改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球；
S5.防静电铁氟龙薄膜的制备：将40重量份苯乙烯、4重量份吐温-60、25重量份步骤S4制得的改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球和170重量份水混合均匀，制得初乳液，通入氩气后，加入1重量份过硫酸铵，加热至75℃反应5重量份，得到聚苯乙烯-微球乳液，加入聚四氟乙烯乳液，所述聚苯乙烯-微球乳液与所述聚四氟乙烯乳液的体积比为3：7，搅拌混合均匀，以5cm/min的速度用浸渍提拉法镀膜，70℃干燥2h后，置于130℃中处理3h，得到防静电铁氟龙薄膜。
实施例3
本实施例提供一种防静电铁氟龙薄膜的制备方法，具体包括以下步骤：
S1.SiO2多孔中空球的制备：将100重量份正硅酸乙酯溶于100重量份乙酸乙酯中，加入150重量份含有4重量份聚乙二醇辛基苯基醚和1.5重量份吐温-80的水中，13500r/min乳化7min，调节溶液pH值为5.7，反应为6h，喷雾干燥，得到SiO2多孔中空球；
S2.海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球的制备：将4重量份苯胺单体溶于100重量份乙醇中，加入20重量份步骤S1制得的SiO2多孔中空球，30℃搅拌22h，3000r/min离心10min，1000W超声分散于100重量份FeCl3溶液中，室温反应10h，FeCl3的浓度为1.5mol/L，3000r/min离心10min，乙醇和去离子水依次洗涤，70℃干燥2h，制得海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球；
S3.金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的制备：将1重量份水、4重量份乙醇、0.15重量份1.5mol/L的盐酸溶液、2.5重量份氯化铁、1.5重量份氯化镁、7重量份异丙醇铝混合均匀，得到金属离子掺杂氧化铝溶胶，将6重量份步骤S2制得的海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球分散到2重量份金属离子掺杂氧化铝溶胶中，加热至45℃反应12h，3000r/min离心15min，去离子水洗涤，70℃干燥2h，制得金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球；
S4.改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的制备：将10重量份步骤S3制得的金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球分散于55wt%的乙醇溶液中，加入2重量份硅烷偶联剂KH570，加热至80℃反应4h，3000r/min离心15min，去离子水洗涤，70℃干燥2h，制得改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球；
S5.防静电铁氟龙薄膜的制备：将35重量份苯乙烯、3重量份吐温-80、18重量份步骤S4制得的改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球和160重量份水混合均匀，制得初乳液，通入氮气后，加入0.7重量份过硫酸钠，加热至70℃反应4重量份，得到聚苯乙烯-微球乳液，加入聚四氟乙烯乳液，所述聚苯乙烯-微球乳液与所述聚四氟乙烯乳液的体积比为2：6，搅拌混合均匀，以4cm/min的速度用浸渍提拉法镀膜，70℃干燥2h后，置于125℃中处理2h，得到防静电铁氟龙薄膜。
实施例4
与实施例3相比，步骤S3中未添加氯化铁，氯化镁的重量为4重量份。
具体操作如下：
S3.金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的制备：将1重量份水、4重量份乙醇、0.15重量份1.5mol/L的盐酸溶液、4重量份氯化镁、7重量份异丙醇铝混合均匀，得到金属离子掺杂氧化铝溶胶，将6重量份步骤S2制得的海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球分散到2重量份金属离子掺杂氧化铝溶胶中，加热至45℃反应12h，3000r/min离心15min，去离子水洗涤，70℃干燥2h，制得金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球。
实施例5
与实施例3相比，步骤S3中未添加氯化镁，氯化铁的重量为4重量份。
具体操作如下：
S3.金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的制备：将1重量份水、4重量份乙醇、0.15重量份1.5mol/L的盐酸溶液、4重量份氯化铁、7重量份异丙醇铝混合均匀，得到金属离子掺杂氧化铝溶胶，将6重量份步骤S2制得的海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球分散到2重量份金属离子掺杂氧化铝溶胶中，加热至45℃反应12h，3000r/min离心15min，去离子水洗涤，70℃干燥2h，制得金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球。
对比例1
与实施例3相比，步骤S1中未添加致孔剂聚乙二醇辛基苯基醚。
具体包括以下步骤：
S1.SiO2多孔中空球的制备：将100重量份钛酸四异丁酯溶于100重量份乙酸乙酯中，加入150重量份含有5.5重量份吐温-80的水中，13500r/min乳化7min，调节溶液pH值为5.7，反应为6h，喷雾干燥，得到SiO2多孔中空球；
S2.海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球的制备：将4重量份苯胺单体溶于100重量份乙醇中，加入20重量份步骤S1制得的SiO2多孔中空球，30℃搅拌22h，3000r/min离心10min，1000W超声分散于100重量份FeCl3溶液中，室温反应10h，FeCl3的浓度为1.5mol/L，3000r/min离心10min，乙醇和去离子水依次洗涤，70℃干燥2h，制得海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球；
S3.金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的制备：将1重量份水、4重量份乙醇、0.15重量份1.5mol/L的盐酸溶液、2.5重量份氯化铁、1.5重量份氯化镁、7重量份异丙醇铝混合均匀，得到金属离子掺杂氧化铝溶胶，将6重量份步骤S2制得的海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球分散到2重量份金属离子掺杂氧化铝溶胶中，加热至45℃反应12h，3000r/min离心15min，去离子水洗涤，70℃干燥2h，制得金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球；
S4.改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的制备：将10重量份步骤S3制得的改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球分散于55wt%的乙醇溶液中，加入2重量份硅烷偶联剂KH570，加热至80℃反应4h，3000r/min离心15min，去离子水洗涤，70℃干燥2h，制得改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球；
S5.防静电铁氟龙薄膜的制备：将35重量份苯乙烯、3重量份吐温-80、18重量份步骤S4制得的改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球和160重量份水混合均匀，制得初乳液，通入氮气后，加入0.7重量份过硫酸钠，加热至70℃反应4重量份，得到聚苯乙烯-微球乳液，加入聚四氟乙烯乳液，所述聚苯乙烯-微球乳液与所述聚四氟乙烯乳液的体积比为2：6，搅拌混合均匀，以4cm/min的速度用浸渍提拉法镀膜，70℃干燥2h后，置于125℃中处理2h，得到防静电铁氟龙薄膜。
对比例2
与实施例3相比，未进行步骤S2。
具体包括以下步骤：
S1.SiO2多孔中空球的制备：将100重量份钛酸四异丁酯溶于100重量份乙酸乙酯中，加入150重量份含有4重量份聚乙二醇辛基苯基醚和1.5重量份吐温-80的水中，13500r/min乳化7min，调节溶液pH值为5.7，反应为6h，喷雾干燥，得到SiO2多孔中空球；
S2.金属离子掺杂Al2O3复合SiO2多孔中空球的制备：将1重量份水、4重量份乙醇、0.15重量份1.5mol/L的盐酸溶液、2.5重量份氯化铁、1.5重量份氯化镁、7重量份异丙醇铝混合均匀，得到金属离子掺杂氧化铝溶胶，将6重量份步骤S1制得的SiO2多孔中空球分散到2重量份金属离子掺杂氧化铝溶胶中，加热至45℃反应12h，3000r/min离心15min，去离子水洗涤，70℃干燥2h，制得金属离子掺杂Al2O3复合SiO2多孔中空球；
S3.改性金属离子掺杂Al2O3复合SiO2多孔中空球的制备：将10重量份步骤S3制得的改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球分散于55wt%的乙醇溶液中，加入2重量份硅烷偶联剂KH570，加热至80℃反应4h，3000r/min离心15min，去离子水洗涤，70℃干燥2h，制得改性金属离子掺杂Al2O3复合SiO2多孔中空球；
S4.防静电铁氟龙薄膜的制备：将35重量份苯乙烯、3重量份吐温-80、18重量份步骤S3制得的改性金属离子掺杂Al2O3复合SiO2多孔中空球和160重量份水混合均匀，制得初乳液，通入氮气后，加入0.7重量份过硫酸钠，加热至70℃反应4重量份，得到聚苯乙烯-微球乳液，加入聚四氟乙烯乳液，所述聚苯乙烯-微球乳液与所述聚四氟乙烯乳液的体积比为2：6，搅拌混合均匀，以4cm/min的速度用浸渍提拉法镀膜，70℃干燥2h后，置于125℃中处理2h，得到防静电铁氟龙薄膜。
对比例3
与实施例3相比，未进行步骤S3。
具体包括以下步骤：
S1.SiO2多孔中空球的制备：将100重量份钛酸四异丁酯溶于100重量份乙酸乙酯中，加入150重量份含有4重量份聚乙二醇辛基苯基醚和1.5重量份吐温-80的水中，13500r/min乳化7min，调节溶液pH值为5.7，反应为6h，喷雾干燥，得到SiO2多孔中空球；
S2.海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球的制备：将4重量份苯胺单体溶于100重量份乙醇中，加入20重量份步骤S1制得的SiO2多孔中空球，30℃搅拌22h，3000r/min离心10min，1000W超声分散于100重量份FeCl3溶液中，室温反应10h，FeCl3的浓度为1.5mol/L，3000r/min离心10min，乙醇和去离子水依次洗涤，70℃干燥2h，制得海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球；
S3.改性海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球的制备：将10重量份步骤S2制得的改性海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球分散于55wt%的乙醇溶液中，加入2重量份硅烷偶联剂KH570，加热至80℃反应4h，3000r/min离心15min，去离子水洗涤，70℃干燥2h，制得改性海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球；
S4.防静电铁氟龙薄膜的制备：将35重量份苯乙烯、3重量份吐温-80、18重量份步骤S3制得的改性海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球和160重量份水混合均匀，制得初乳液，通入氮气后，加入0.7重量份过硫酸钠，加热至70℃反应4重量份，得到聚苯乙烯-微球乳液，加入聚四氟乙烯乳液，所述聚苯乙烯-微球乳液与所述聚四氟乙烯乳液的体积比为2：6，搅拌混合均匀，以4cm/min的速度用浸渍提拉法镀膜，70℃干燥2h后，置于125℃中处理2h，得到防静电铁氟龙薄膜。
对比例4
与实施例3相比，未进行步骤S4。
具体包括以下步骤：
S1.SiO2多孔中空球的制备：将100重量份钛酸四异丁酯溶于100重量份乙酸乙酯中，加入150重量份含有4重量份聚乙二醇辛基苯基醚和1.5重量份吐温-80的水中，13500r/min乳化7min，调节溶液pH值为5.7，反应为6h，喷雾干燥，得到SiO2多孔中空球；
S2.海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球的制备：将4重量份苯胺单体溶于100重量份乙醇中，加入20重量份步骤S1制得的SiO2多孔中空球，30℃搅拌22h，3000r/min离心10min，1000W超声分散于100重量份FeCl3溶液中，室温反应10h，FeCl3的浓度为1.5mol/L，3000r/min离心10min，乙醇和去离子水依次洗涤，70℃干燥2h，制得海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球；
S3.金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的制备：将1重量份水、4重量份乙醇、0.15重量份1.5mol/L的盐酸溶液、2.5重量份氯化铁、1.5重量份氯化镁、7重量份异丙醇铝混合均匀，得到金属离子掺杂氧化铝溶胶，将6重量份步骤S2制得的海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球分散到2重量份金属离子掺杂氧化铝溶胶中，加热至45℃反应12h，3000r/min离心15min，去离子水洗涤，70℃干燥2h，制得金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球；
S4.防静电铁氟龙薄膜的制备：将35重量份苯乙烯、3重量份吐温-80、18重量份步骤S3制得的金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球和160重量份水混合均匀，制得初乳液，通入氮气后，加入0.7重量份过硫酸钠，加热至70℃反应4重量份，得到聚苯乙烯-微球乳液，加入聚四氟乙烯乳液，所述聚苯乙烯-微球乳液与所述聚四氟乙烯乳液的体积比为2：6，搅拌混合均匀，以4cm/min的速度用浸渍提拉法镀膜，70℃干燥2h后，置于125℃中处理2h，得到防静电铁氟龙薄膜。
对比例5
与实施例3相比，步骤S5中未添加改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球。
具体包括以下步骤：
防静电铁氟龙薄膜的制备：将53重量份苯乙烯、3重量份吐温-80和160重量份水混合均匀，制得初乳液，通入氮气后，加入0.7重量份过硫酸钠，加热至70℃反应4重量份，得到聚苯乙烯-微球乳液，加入聚四氟乙烯乳液，所述聚苯乙烯-微球乳液与所述聚四氟乙烯乳液的体积比为2：6，搅拌混合均匀，以4cm/min的速度用浸渍提拉法镀膜，70℃干燥2h后，置于125℃中处理2h，得到防静电铁氟龙薄膜。
测试例1
将本发明实施例1-5和对比例1-5制得的防静电铁氟龙薄膜以及市售防静电铁氟龙薄膜（购于泰州市晨光塑业有限公司）进行性能测试，结果见表1。
抗拉强度、断裂伸长率按照GB1040.3-2006方法检测；断裂伸长率按照GB1040.3-2006方法检测；缺口冲击强度按照GB1043.1-2008方法检测；体积电阻率按照GB/T 15662-1995方法检测。
表1
组别 厚度（mm） 抗拉强度（MPa） 断裂伸长率（%） 缺口冲击强度（Kgf/cm<sup>2</sup>） 熔点（℃） 热导率（W/(m·K)） 体积电阻率（Ω×m） 阻燃级别
实施例1 0.24 78 95 25.2 332 0.30 3.2×10<sup>4</sup> V0
实施例2 0.26 77 97 25.7 333 0.31 2.8×10<sup>4</sup> V0
实施例3 0.27 80 102 26.5 335 0.32 2.7×10<sup>4</sup> V0
实施例4 0.23 77 94 25.0 331 0.29 2.5×10<sup>6</sup> V0
实施例5 0.24 76 93 24.9 332 0.30 8.9×10<sup>5</sup> V0
对比例1 0.23 72 91 22.4 330 0.29 5.7×10<sup>6</sup> V0
对比例2 0.22 67 88 21.1 328 0.26 3.9×10<sup>7</sup> V0
对比例3 0.23 62 83 19.7 325 0.25 6.7×10<sup>6</sup> V1
对比例4 0.21 60 80 18.5 326 0.27 8.9×10<sup>8</sup> V0
对比例5 0.22 45 78 16.4 325 0.18 4.5×10<sup>16</sup> V1
市售薄膜 0.08 42 74 15.7 324 0.22 3.5×10<sup>8</sup> V0
由上表可知，本发明实施例1-3制得的防静电铁氟龙薄膜具有较好的抗静电性能、力学性能、耐温性能和热学性能。
实施例4、5与实施例3相比，步骤S3中分别未添加氯化铁或氯化镁，制得的防静电铁氟龙薄膜体积电阻率下降。可见，在氧化铝层掺杂铁离子、镁离子能明显提高材料的导电性能，从而改善了防静电铁氟龙薄膜的防静电性能。两者的复合，具有较好的协同增效的作用。
对比例1与实施例3相比，步骤S1中未添加致孔剂聚乙二醇辛基苯基醚，制得的SiO2中空球，表面没有形成大量的孔隙，因此，在步骤S2中无法长出刺状聚苯胺纳米触手，而是在表面形成一层较薄的聚苯胺层，因此，制得的微球的导电性能明显下降，同时由于聚苯胺层较薄，与氧化铝层结合不紧密，力学性能下降，加入乳液中制得防静电铁氟龙薄膜的体积电阻率提高。
对比例2与实施例3相比，未进行步骤S2，在SiO2多孔中空球中没有形成海刺状聚苯胺纳米触手，因此，制得的微球的导电性能明显下降，加入乳液中制得防静电铁氟龙薄膜的体积电阻率明显提高。同时，由于没有形成聚苯胺层，与氧化铝层结合不牢固，因此，对防静电铁氟龙薄膜的力学性能、热学性能改善效果下降。
对比例3与实施例3相比，未进行步骤S3，制得的防静电铁氟龙薄膜不仅体积电阻率提高，同时，力学性能、耐温性能、阻燃性能下降。本发明在复合微球表面复合一层氧化铝层。由于聚苯胺的氨基部分能够与氧化铝的含氧部分发生氢键键连，从而使得金属离子掺杂氧化铝溶胶能够和聚苯胺发生相互作用，吸附到聚苯胺表面。一方面掺杂金属离子的氧化铝具有较好的导电能力，其中，铁离子、镁离子成为自由流动的导电离子，提高纳米微球的导电性能，且，铁离子和镁离子的复合，还具有较好的协同增效的效果；该复合结构加入聚四氟乙烯基质中后能明显提高材料的防静电性能，另一方面，氧化铝层增强了纳米结构的力学强度以及阻燃、耐高温性能。
对比例4与实施例3相比，未进行步骤S4，制得的防静电铁氟龙薄膜的各项性能下降，这是因为制得的金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球没有经过带有双键的硅烷偶联剂改性，无法与聚苯乙烯键连，从而降低了金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球与基质聚苯乙烯和聚四氟乙烯的相容性，因此，各项性能明显下降。本发明制得的金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球表面经过带有双键的硅烷偶联剂改性后，加入苯乙烯、乳化剂和水的体系中，在引发剂的作用下，表面带有双键的改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球也可以参与苯乙烯的自由基聚合，从而形成聚苯乙烯-微球乳液，与聚四氟乙烯乳液混合均匀后，用浸渍提拉法镀膜，制得防静电铁氟龙薄膜。
对比例5与实施例3相比，步骤S5中未添加改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球，体积电阻率、力学性能、耐温性能、阻燃性能、热学性能等均明显下降，可见，改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的添加使得制得的防静电铁氟龙薄膜的体积电阻率可达到104Ω·m，而普通的铁氟龙薄膜的体积电阻率在1013-1019Ω·m，解决了液晶行业中制品生产过程中因静电因素导致的不良率高和静电值过大引起的安全问题，同时具有极好的阻燃、耐高温和力学性能，耐高强度硬度、耐拉伸、低摩擦磨耗。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防静电铁氟龙薄膜的制备方法，其特征在于，通过将正硅酸烷基酯的有机溶液与含有致孔剂和表面活性剂的水溶液混合乳化，干燥，制备SiO2多孔中空球，加入苯胺乙醇溶液中，反应离心后，加入含有Fe3+离子的溶液中反应，离心，干燥，得到海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球，将其置于金属离子掺杂氧化铝溶胶中反应制得的金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球，表面经过带有双键的硅烷偶联剂改性后制得改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球，加入苯乙烯、乳化剂和水的体系中，经过聚合得到聚苯乙烯-微球乳液，与聚四氟乙烯乳液混合均匀后，用浸渍提拉法镀膜，制得防静电铁氟龙薄膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.SiO2多孔中空球的制备：将正硅酸烷基酯溶于有机溶剂中，加入含有致孔剂和表面活性剂的水中，乳化，调节溶液pH值，反应，喷雾干燥，得到SiO2多孔中空球；
S2.海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球的制备：将苯胺单体溶于乙醇溶液中，加入步骤S1制得的SiO2多孔中空球，搅拌，离心，分散至含有Fe3+离子的溶液中反应，离心，洗涤，干燥，制得海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球；
S3.金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的制备：配制金属离子掺杂氧化铝溶胶，将步骤S2制得的海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球分散到金属离子掺杂氧化铝溶胶中，加热反应，离心，洗涤，制得金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球；
S4.改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的制备：将步骤S3制得的改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球分散于乙醇溶液中，加入带有双键的硅烷偶联剂，加热反应，离心，洗涤，干燥，制得改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球；
S5.防静电铁氟龙薄膜的制备：将苯乙烯、乳化剂、步骤S4制得的改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球和水混合均匀，制得初乳液，通入惰性气体条件下加入引发剂，加热反应，得到聚苯乙烯-微球乳液，加入聚四氟乙烯乳液，搅拌混合均匀，用浸渍提拉法镀膜，干燥后，加热处理，得到防静电铁氟龙薄膜。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述正硅酸烷基酯选自正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、正硅酸丙酯中的至少一种；所述有机溶剂选自乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯中的至少一种；所述致孔剂选自聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、聚乙二醇辛基苯基醚中的至少一种；所述表面活性剂选自吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80、卡波姆、三乙醇胺、乙酰丙酮中的至少一种；所述调节溶液pH值为5.5-6；所述乳化的转速为12000-15000r/min，时间为5-10min；所述反应时间为5-7h；所述正硅酸烷基酯、致孔剂和表面活性剂的质量比为100:3-5:1-2。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述苯胺单体、SiO2多孔中空球的质量比为3-5:20；所述Fe3+离子的溶液中Fe3+离子的浓度为1-2mol/L；所述搅拌的温度为25-35℃，时间为20-24h；所述反应的温度为室温，时间为7-12h。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述金属离子掺杂氧化铝溶胶的配制方法为将水、乙醇、酸、异丙醇铝按照质量比为1：3-5：0.1-0.2：5-10混合均匀，得到金属离子掺杂氧化铝溶胶；所述酸为1-2mol/L的盐酸或硫酸溶液；所述海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球与金属离子掺杂氧化铝溶胶的质量比为5-7：1-3；所述加热反应的温度为40-50℃，时间为10-15h。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述乙醇溶液中乙醇的含量为40-70wt%；所述改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球、带有双键的硅烷偶联剂的质量比为10：1-3；所述带有双键的硅烷偶联剂选自KH570、A171、A172、A151中的至少一种；所述加热反应的温度为70-90℃，反应时间为3-5h。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S5中所述乳化剂选自吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80中的至少一种；所述苯乙烯、乳化剂、步骤S4制得的改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球和水的质量比为30-40:2-4：12-25：150-170；所述引发剂选自过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾中的至少一种；所述惰性气体选自氮气、氩气、氦气中的至少一种；所述加热反应的温度为65-75℃，时间为3-5h；所述聚苯乙烯-微球乳液与所述聚四氟乙烯乳液的体积比为1-3：5-7；所述浸渍提拉法镀膜速度为3-5cm/min；所述加热处理为置于120-130℃中处理1-3h。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1.SiO2多孔中空球的制备：将100重量份正硅酸烷基酯溶于100重量份有机溶剂中，加入150重量份含有3-5重量份致孔剂和1-2重量份表面活性剂的水中，12000-15000r/min乳化5-10min，调节溶液pH值为5.5-6，反应为5-7h，喷雾干燥，得到SiO2多孔中空球；
S2.海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球的制备：将3-5重量份苯胺单体溶于乙醇溶液中，加入20重量份步骤S1制得的SiO2多孔中空球，25-35℃搅拌20-24h，离心，分散至含有Fe3+离子的溶液中，室温反应7-12h，Fe3+离子的浓度为1-2mol/L，离心，洗涤，干燥，制得海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球；
S3.金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的制备：将水、乙醇、酸、异丙醇铝按照质量比为1：3-5：0.1-0.2：5-10混合均匀，得到金属离子掺杂氧化铝溶胶，所述酸为1-2mol/L的盐酸或硫酸溶液，将5-7重量份步骤S2制得的海胆状聚苯胺-SiO2复合中空球分散到1-3重量份金属离子掺杂氧化铝溶胶中，加热至40-50℃反应10-15h，离心，洗涤，制得金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球；
S4.改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球的制备：将10重量份步骤S3制得的改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球分散于40-70wt%的乙醇溶液中，加入1-3重量份带有双键的硅烷偶联剂，加热至70-90℃反应3-5h，离心，洗涤，干燥，制得改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球；
S5.防静电铁氟龙薄膜的制备：将30-40重量份苯乙烯、2-4重量份乳化剂、12-25重量份步骤S4制得的改性金属离子掺杂Al2O3复合海胆状聚苯胺-SiO2中空球和150-170重量份水混合均匀，制得初乳液，通入惰性气体条件下加入0.5-1重量份引发剂，加热至65-75℃反应3-5重量份，得到聚苯乙烯-微球乳液，加入聚四氟乙烯乳液，所述聚苯乙烯-微球乳液与所述聚四氟乙烯乳液的体积比为1-3：5-7，搅拌混合均匀，以3-5cm/min的速度用浸渍提拉法镀膜，干燥后，置于120-130℃中处理1-3h，得到防静电铁氟龙薄膜。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的防静电铁氟龙薄膜。
10.一种如权利要求9所述防静电铁氟龙薄膜在液晶行业中的应用。
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