[发明专利]一种透明金属导电薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种透明金属导电薄膜的制备方法，采用碳纳米管对PET基底进行化学改性，使得表面被含官能团的偶联剂修饰的碳纳米管能均匀分散在反应体系中并能参与PET的缩聚反应，金属纳米颗粒原位生长在石墨烯之上，这种方式比简单的将石墨烯和金属纳米颗粒混合具有更低的接触势垒，金属纳米颗粒中的电子更容易迁移到石墨烯上，使石墨烯中的载流子变的更多，同时石墨烯本身具有较高的载流子迁移率，石墨烯和生长于其上的金属纳米颗粒形成协同增强效应，本发明所制备的透明导电薄膜具有更优良的导电性。

主权项

一种透明金属导电薄膜的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）制备碳纳米管改性的PET衬底将碳纳米管进行活化处理：将碳纳米管浸泡在2‑3mol/L的浓硫酸中，在室温下超声分散2‑3h后，浸泡24‑36h，更优选重复该步骤一次，冷却至室温后过滤，用蒸馏水洗涤至中性后烘干至恒重；在干燥的甲苯中加入经活化处理后的碳纳米管10重量份和硅烷偶联剂15‑20重量份，搅拌均匀，常温反应10‑20h，冷却至室温后过滤，用干燥的甲苯洗涤，烘干至恒重，得到改性后碳纳米管；将表面改性后碳纳米管10‑30重量份加入到DMF中超声分散均匀，而后再加入对苯二甲酸100重量份、乙醇45‑50重量份、催化剂三氧化二锑1‑2重量份和稳定剂磷酸三苯酯2‑3重量份搅拌混合均匀，同时升温至270‑300℃进行缩聚，出料即得聚酯PET切片；将聚酯切片在170℃‑190℃下干燥4.5‑5h后，经挤出机在280‑300℃温度下挤出，再经冷鼓制成铸片；经过双向拉伸制得碳纳米管改性的PET衬底；（2）制备金属导电浆料将氧化石墨烯和金属盐加入还原性溶剂中形成溶液，选取乙二醇作为还原性剂，硝酸银作为金属盐，其中氧化石墨烯质量：硝酸银中银元素的质量：乙二醇的质量=1:（50‑80）:（200‑300），将形成的溶液在高温下加热，银离子将直接在氧化石墨烯表面原位还原形成银纳米颗粒，同时氧化石墨烯也会被进一步还原成石墨烯；在上述反应过程中，可以适当加入表面活性剂防止颗粒团聚；将反应生成的石墨烯/银纳米颗粒复合物离心收集；将上述石墨烯/银纳米颗粒复合物中加入粘度调节剂和溶剂，所选粘度调节剂为改性环氧树脂，所选溶剂为二丙二醇甲醚，之后进行机械混匀，将混匀后的导电浆料放置进入45 ‑50℃的真空烘箱中脱泡处理，最终浆料中二丙二醇甲醚的质量百分比为63‑65%，石墨烯/银纳米颗粒复合物的质量百分比为8‑10%，余量为环氧树脂，得到金属导电浆料；（3）将金属导电浆料以涂布方式涂布于上述PET衬底上，在温度为150‑170℃的条件下加热15‑20min，即得透明金属导电薄膜。