导电结构及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115312263A(43)申请公布日2022.11.08(21)申请号202210979974.3(22)申请日2022.08.16(71)申请人苏州诺菲纳米科技有限公司地址215000江苏省苏州市工业园区青丘街126号青丘工业坊A号厂房(72)发明人卞永俊高凤伟侍昌东潘克菲姜锴(74)专利代理机构苏州威世朋知识产权代理事务所(普通合伙)32235专利代理师韩晓园(51)Int.Cl.H01B13/00(2006.01)H01B5/14(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称导电结构及其制备方法和应用(57)摘要一种导电结构及其制备方法和应用。所述导电结构的制备方法包括：形成塑料基底；对所述塑料基底的至少一表面进行表面粗糙化处理；在进行表面粗糙化处理的至少一表面上涂布金属纳米线层；采用热压工艺使金属纳米线嵌入所述塑料基底中。本发明通过热压工艺可以去除金属纳米线表面的残留有机物，使得金属纳米线熔融焊接在一起，形成导电性能优异的金属纳米线网格结构；同时使塑料基底表面软化，但是内心仍有一定的支撑强度，将金属纳米线网络嵌入中间所述塑料基体中，形成一种复合导电结构；并且通过表面粗糙化处理，在塑料基底表面形成粗糙的凹凸层次结构，可以给金属纳米线提供锚点或压合点，结合力更强。CN115312263ACN115312263A权利要求书1/2页1.一种导电结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：形成塑料基底；对所述塑料基底的至少一表面进行表面粗糙化处理；在进行表面粗糙化处理的至少一表面上涂布金属纳米线层；采用热压工艺使金属纳米线嵌入所述塑料基底中。2.如权利要求1所述的导电结构的制备方法，其特征在于：表面粗糙化工艺包括机械粗糙化、化学粗糙化的至少一种。3.如权利要求2所述的导电结构的制备方法，其特征在于：机械粗糙化包括：通过滚磨、喷砂或砂纸的至少一种打磨所述塑料基底的表面；化学粗糙化包括：采用强酸和/或强氧性化合物对塑料基底的表面进行腐蚀，或通过有机溶剂对塑料基底的表面进行腐蚀，所述有机溶剂包括四氢呋喃、丙酮中的至少一种。4.如权利要求1～3任意一项所述的导电结构的制备方法，其特征在于：表面粗糙化处理后的表面粗糙度在10μm～1000μm，或表面粗糙化处理后的表面粗糙度在金属纳米线的长度±5μm之间；所述表面粗糙度是在所述塑料基底延展方向的表面粗糙度。5.如权利要求1所述的导电结构的制备方法，其特征在于：所述金属纳米线嵌入所述塑料基底内的部分占整体的5％以上。6.如权利要求1所述的导电结构的制备方法，其特征在于：将塑料母粒、功能粒子共混后，通过热塑挤压形成所述塑料基底；其中，所述塑料母粒包括聚对苯二甲酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚丙乙烯、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛、聚氨酯、聚氨基甲酸酯、聚丙烯腈、聚醋酸乙烯酯、聚甲醛、酚醛树脂、环氧树脂、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、硅橡胶、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜和聚苯醚中的至少之一；所述功能粒子包括阻燃剂、导电剂、抗菌剂中的至少一种，所述阻燃剂包括氢氧化镁、氢氧化铝、聚磷酸铵、硼酸锌、三氧化二锑和层状硅酸盐中的至少之一；所述导电剂包括金属导电颗粒、导电碳中的至少一种；所述抗菌剂包括玻璃载体无机抗菌剂、异噻类和聚胍类有机抗菌剂中的一种或几种。7.如权利要求6所述的导电结构的制备方法，其特征在于：所述塑料母粒和功能粒子的质量比为1:1～999:1。8.如权利要求1所述的导电结构的制备方法，其特征在于：所述塑料基底的厚度为1μm～5mm。9.如权利要求1所述的导电结构的制备方法，其特征在于：将含金属纳米线的导电墨水涂布于所述塑料基底的表面，固化形成所述金属纳米线层，所述导电墨水包括0.1wt％～25wt％的金属纳米线、0.01wt％～10wt％分散剂、0.05wt％～1wt％的增稠剂、0.01wt％～0.1wt％的表活剂、余量的溶剂。10.如权利要求9所述的导电结构的制备方法，其特征在于：所述金属纳米线包括纳米银线、纳米铜线、纳米金线、纳米镍线、纳米钴线、纳米铝线、纳米锡线、纳米氧化铁线、纳米氧化铜线、纳米氧化锰线中的一种或至少两种的混合；所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮；2CN115312263A权利要求书2/2页所述增稠剂包括聚乙烯醇缩丁醛、羟丙基甲基纤维素和乙基纤维素中的一种或多种；所述表活剂包括曲拉通类、吐温类、斯潘类和氟碳类化合物中的一种或多种；所述溶剂包括水、乙醇、异丙醇中的一种或至少两种的混合。11.如权利要求1或9所述的导电结构的制备方法，其特征在于：所述金属纳米线的线径5nm～500n