[发明专利]一种响应性纳米复合聚合物导电薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种响应性纳米复合聚合物导电薄膜的制备方法，其特征在于：

首先将含有功能性基团的小分子与金属纳米材料以动态共价键的方式复合，获得纳米复合物；随后将所述纳米复合物在可聚合单体的存在下，通过加入引发剂，在外部环境刺激下快速发生自由基聚合反应，即可获得纳米复合有机凝胶；纳米复合有机凝胶在有机溶剂中溶解后，将其与导电金属纳米线混合构成的前驱体溶液在基底涂布，烘干溶剂，最终获得响应性纳米复合聚合物导电薄膜；

所述纳米复合聚合物导电薄膜的网络孔径结构具有层次规律性，表现出靠近空气上表面侧网络孔径小，靠近基底下表面侧网络孔径大，且自上表面到下表面，表现出规律性增大；

制备方法包括如下步骤：

步骤1：金纳米颗粒的功能性表面修饰

在金属纳米材料分散液中加入功能性修饰体，室温下超声30s，使得巯基小分子在金属纳米颗粒表面成功吸附，得到表面修饰后的功能性金属纳米颗粒分散液；

步骤2：纳米复合有机凝胶的制备

在氮气保护下，向步骤1获得的表面修饰后的功能性金属纳米颗粒分散液中加入液态有机单体和光引发剂，超声混合均匀后置于真空干燥箱中，除去溶液中溶解的氧气，随后置于紫外灯箱中聚合反应30min，冷却至室温，即得纳米复合有机凝胶；

步骤3：纳米复合聚合物导电薄膜的制备

将新制备的纳米复合有机凝胶置于有机溶剂中溶解，利用纳米复合有机凝胶的热致变稀和可溶解性，使线性高分子聚合物链从纳米复合有机凝胶中溶解出，形成在有机溶剂中均匀分散的线性高分子聚合物链溶解液；再将金属纳米粒子溶液与线性高分子聚合物链溶解液混合，形成前驱体溶液；随即将前驱体溶液均匀涂布于基底上，置于真空干燥箱，除去有机膜中有机溶剂，再将有机膜与基底分离，即可得到自支撑、响应性纳米复合聚合物导电薄膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤1中，所述金属纳米材料为零维球形的金纳米粒子材料；所述功能性金属纳米颗粒分散液的浓度为0.1-1.0mg/mL。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤1中，所述功能性修饰体为包含有巯基和苯环的功能性小分子，添加质量与金属纳米材料分散液体积的比例为5mg/mL。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤2中，所述有机单体为甲基丙烯酸苯酯，有机单体的加入体积为混合后有机凝胶反应液体积的80％。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤2中，所述光引发剂为2-羟基-4’-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮，光引发剂的添加质量为金属纳米材料分散液质量的0.1％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤3中，所述有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺或二氯甲烷，有机溶剂的加入体积与纳米复合有机凝胶体积比为10:1。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤3中，所述金属纳米粒子为一维线形的银纳米线；混合后前驱体溶液中金属纳米粒子的浓度为5mg/mL。