[发明专利]一种具有室温自修复能力的银纳米线/MXene复合透明电磁屏蔽薄膜的制备方法

说明书

一种具有室温自修复能力的银纳米线/MXene复合透明电磁屏蔽薄膜的制备方法，本发明涉及一种透明电磁屏蔽薄膜的制备方法。解决现有自修复电磁屏蔽材料透明性、电磁屏蔽性、机械稳定性及自修复性能不佳的问题。方法：一、自修复聚氨酯基底的制备；二、银纳米线透明导电薄膜的制备；三、银纳米线‑MXene薄膜的制备；四、透明电磁屏蔽薄膜的后处理。本发明用于具有室温自修复能力的银纳米线/MXene复合透明电磁屏蔽薄膜的制备。

技术领域

本发明涉及一种透明电磁屏蔽薄膜的制备方法。

背景技术

随着柔性光学电子器件向小型化和高功率密度的发展，电子元件和复杂电路不可避免地产生大量电磁辐射，严重影响敏感电子设备系统的正常运行和人体健康。现有柔性透明电磁屏蔽材料在使用过程中易产生微裂纹或微损伤导致防护失效，一方面限制了材料的服役寿命，另一方面也造成了资源的浪费。因此，迫切需要兼具多次自修复能力、光学透明、高效的柔性电磁屏蔽材料，保护人类免受电磁辐射的干扰，并确保精密电子元件的运行可靠性。

银纳米线因其优异的光电性能和良好的柔性，成为最有望取代氧化铟锡的新一代透明导电材料。然而银纳米线圆柱状结构导致纳米线在形成导电网络时，结点上存在极高的线-线结电阻，平衡材料的透明性和导电性仍然是银纳米线透明电磁屏蔽薄膜的研究难点。

自修复材料受到生物自愈合能力的启发，可以在外界刺激下原位感知并自主修复受损伤的部位，根据物质和能量供给方式的不同，一般分为外援型和本征型自修复。本征自修复聚氨酯(PU)是一种通过自身结构中的可逆共价键和分子链运动实现多次自修复的新型材料，因此可设想将本征自修复聚氨酯作为基底材料，与银纳米线透明导电网络进行复合，赋予透明电磁屏蔽薄膜自修复的能力。然而由于银纳米线属于无机材料，与有机的聚氨酯存在明显的界面不相容，因此自修复聚氨酯复合材料应用在透明电磁屏蔽领域的研究或报告较少，相关的专利只有CN111825872A和CN111584130A，但两种方法制备的复合材料透明性、导电性和机械稳定性都有待提高，难以应用到透明电磁屏蔽领域，并且由于界面问题，相关专利都无法实现多次自修复。

发明内容

本发明要解决现有自修复电磁屏蔽材料透明性、电磁屏蔽性、机械稳定性及自修复性能不佳的问题，而提供一种具有室温自修复能力的银纳米线/MXene复合透明电磁屏蔽薄膜的制备方法。

一种具有室温自修复能力的银纳米线/MXene复合透明电磁屏蔽薄膜的制备方法，它是按以下步骤进行：

一、自修复聚氨酯基底的制备：

在真空环境下，将聚四氢呋喃二醇加热至温度为105℃～120℃，在温度为105℃～120℃的条件下，保持1h～2h，然后降温至70℃～80℃，在温度为70℃～80℃的条件下，加入异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丁酸和二月桂酸二丁基锡，在氮气氛围及温度为70℃～80℃的条件下，搅拌反应2h～3h，得到自修复聚氨酯的预聚体；将2,4-戊烷二酮二肟溶解于四氢呋喃中，得到2,4-戊烷二酮二肟溶液；向自修复聚氨酯的预聚体中加入2,4-戊烷二酮二肟溶液，搅拌反应，然后流延成型并干燥，得到自修复聚氨酯基底；

二、银纳米线透明导电薄膜的制备：

将银纳米线分散液喷涂于自修复聚氨酯基底上，最后烘干，得到银纳米线透明导电薄膜；

三、银纳米线-MXene薄膜的制备：

将MXene分散液喷涂于银纳米线透明导电薄膜上，最后烘干，得到银纳米线-MXene薄膜；

四、透明电磁屏蔽薄膜的后处理：