[发明专利]一种乙烯基吡咯烷酮嵌段共聚物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种乙烯基吡咯烷酮嵌段共聚物及其制备方法和应用，所述乙烯基吡咯烷酮嵌段共聚物的制备原料包括乙烯基吡咯烷酮、链转移剂、引发剂和溶剂，且所述链转移剂的制备原料包括导电单体，通过采用上述制备原料进行RAFT扩链反应，使得到的乙烯基吡咯烷酮嵌段共聚物具有两亲性、优异的导电特性和良好的自组装特性，进而可以避免采用其制备得到的银纳米线在涂布成透明电极时引起的接触电阻增加的问题，同时还可以有效调控银纳米线的制备过程，更加容易获得窄直径、高长径比且具有单分散特性的银纳米线。

技术领域

本发明银纳米线技术领域，具体涉及一种乙烯基吡咯烷酮嵌段共聚物及其制备方法和应用。

背景技术

透明电极在显示器、太阳能电池、有机电致发光器件等领域得到了广泛应用。近年来，随着柔性技术的发展，柔性显示器、柔性太阳能电池、柔性传感器等产品已经从实验室走向市场。传统的透明电极材料氧化铟锡（ITO）因自身脆性无法满足柔性电子器件的发展，而银纳米线（AgNWs）柔性透明电极具有与ITO相当的电学和光学特性，且兼具优异的机械柔韧性，被认为是最有可能取代ITO的新型柔性电极材料。

银纳米线柔性透明电极的制备过程主要是将银纳米线分散液涂布在基底上，干燥后得到银纳米线透明导电薄膜；而银纳米线薄膜想要导电，首先要保证纳米线之间具有的良好接触。研究表明，纳米线之间的接触电阻要远大于纳米线自身的电阻，因此，降低接触点电阻及减少接触点是提高透明电极导电性的重要因素。

银纳米线一般采用液相多元醇法进行生产制备，以多元醇为溶剂和还原剂，以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为封端剂，卤素为诱导剂，在高温下将银前驱体还原成五重孪晶颗粒，并逐步生长为纳米银线；其中，封端剂PVP在银纳米线生长过程中起到重要作用，通过吸附于银纳米线的高表面能晶面，获得各向异性生长，从而获得沿轴向一维生长的银纳米线，使获得银纳米线表面是存在显著的PVP吸附的，这种吸附对于银纳米线的分散是十分有利的。CN111032256A公开了一种银纳米线的制造方法以及银纳米线、银纳米线墨及透明导电膜，包括银纳米线的制造方法，其具有在溶解有银化合物、有机保护剂的醇溶剂中使银还原析出为线状的工序，使用具有乙烯基吡咯烷酮结构单元的聚合物作为所述有机保护剂，设为使有机酸酯以0.1~20 mmol/L的浓度溶解于所述醇溶剂中的状态，在该液体中进行所述还原析出。但是，作为非导电聚合物的PVP也会极大的对银纳米线薄膜的导电性产生干扰，尤其是引起接触电阻的增大。

因此，为了克服上述技术问题，开发一种具有导电特性的聚乙烯吡咯烷酮嵌段共聚物，是目前急需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种乙烯基吡咯烷酮嵌段共聚物及其制备方法和应用，所述乙烯基吡咯烷酮嵌段共聚物通过选择乙烯基吡咯烷酮、链转移剂、引发剂和溶剂作为制备原料进行RAFT扩链反应，并限定所述链转移剂的制备原料包括导电单体，使得到的乙烯基吡咯烷酮嵌段共聚物具有两亲性，优异的导电特性和良好的自组装特性，进而可以避免采用其作为封端剂制备得到的银纳米线在涂布成透明电极时引起的接触电阻增加的问题，同时还可以有效调控银纳米线的制备过程，更加容易获得窄直径、高长径比且具有单分散特性的银纳米线。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种乙烯基吡咯烷酮嵌段共聚物，所述乙烯基吡咯烷酮嵌段共聚物的制备原料包括乙烯基吡咯烷酮、链转移剂、引发剂和溶剂；

且所述链转移剂的制备原料包括导电单体。