[发明专利]一种导体的制备方法、柔性金属导体、应用和导电材料

说明书

本发明公开了一种导体的制备方法、柔性金属导体、应用和导电材料，涉及导体生产技术领域；包括如下步骤：将聚二甲基硅氧烷预聚体和固化剂混合，得到混合液；向混合液中添加第一溶剂和苯甲酸银纳米颗粒，并进行混合，混合后进行超声分散处理得到金属粒子悬浮液；将柔性基材浸入到金属粒子悬浮液中0.5‑30小时后，取出干燥固化；将固化后的基底浸入能与水互溶的且能够溶胀PDMS的第二溶剂中进行溶胀处理或者进行氧等离子体处理，再转移至金属盐溶液中通过化学镀的方法实现基底的金属化，然后经干燥，得到所述柔性金属导体。

技术领域

本发明涉及导体生产技术领域，具体是一种导体的制备方法、柔性金属导体、应用和导电材料。

背景技术

近年来，许多柔性电子产品已经在我们的日常生活中普及，如柔性传感器、射频识别卡、 PCB电路板、电磁辐射屏蔽服等。由于金属(铜和镍)具有高导电性和低成本的特点，因此在电子产品中通常将其用作导体。当用于柔性和可穿戴电子产品中时，需要将金属沉积在具有柔韧性或者柔软的基材上，包括塑料、纸张和纺织品。有真空沉积、电镀和化学镀等多种物理和化学沉积方法可用于金属化。然而，虽然真空沉积适用于表面平整的玻璃和塑料基材，但对于粗糙和多孔的非导电基材因镀层不连续易致使不导电。化学方法包括电镀和化学镀，与电镀相比化学镀不需要对基板进行导电预处理，也不需要电镀设备并考虑电源问题，此方法甚至可以在不考虑工件几何形状的情况下进行金属的连续沉积。因此，化学镀适用于金属在各种基板上的低成本、大面积和独立几何形状的制造。

然而，传统的化学镀在镀金属前为了有效地在基材表面形成催化和活化中心还需要进行多步骤的前处理，例如除油、粗化、中和、敏化、活化。而且多数情况所使用的催化剂为金属钯，价格昂贵。所以本发明的目的是为了简化传统化学镀复杂的制备程序并降低制造成本，并形成一种通用的非导电材料金属化的制备方法

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下一种技术方案：

一种导体的制备方法，包括如下步骤：

将聚二甲基硅氧烷预聚体和固化剂混合，得到混合液；

向混合液中添加第一溶剂和苯甲酸银纳米颗粒，并进行混合，混合后进行超声分散处理得到金属粒子悬浮液；

将柔性基材浸入到金属粒子悬浮液中0.5-30小时后，取出干燥固化；

将固化后的基底浸入能与水互溶的且能够溶胀PDMS的第二溶剂中进行溶胀处理后，再转移至金属盐溶液中通过化学镀的方法实现基底的金属化，然后经干燥，得到所述柔性金属导体。

作为本发明进一步的方案：所述聚二甲基硅氧烷预聚体和固化剂的质量比为(5～20):1。

作为本发明进一步的方案：所述苯甲酸银与聚二甲基硅氧烷预聚体的质量比为(0.75-60)：100。

作为本发明再进一步的方案：所述第一溶剂为二异丙基胺、三乙胺、戊烷、二甲苯、氯仿、乙醚、四氢呋喃、正己烷、三氯乙烯、正庚烷、环己烷、二甲氧基乙烷、甲苯、苯、氯苯、二氯甲烷、叔丁醇、2-丁酮、乙酸乙酯、二氧六环、丙酮中的至少一种。

作为本发明再进一步的方案：所述固化剂为硅烷。

作为本发明再进一步的方案：所述固化后的基底浸入第二溶剂进行溶胀处理或者采用氧等离子体进行亲水处理。

作为本发明再进一步的方案：所述第二溶剂为丙酮、四氢呋喃、二氧六烷、乙醇中的至少一种。

为实现上述目的，本发明提供如下另一种技术方案：

一种柔性金属导体，其采用上述制备方法制得。

为实现上述目的，本发明提供如下另一种技术方案：

一种所述的柔性金属导体在作为柔性导线和/或电极中的应用。