一种柔性透明导电薄膜、制备方法及应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112349450A(43)申请公布日2021.02.09(21)申请号202011265389.4B08B7/00(2006.01)(22)申请日2020.11.12H05K9/00(2006.01)C08J7/04(2020.01)(71)申请人苏州纳普乐思纳米材料有限公司C08J7/12(2006.01)地址215000江苏省苏州市中国(江苏)自C09D167/00(2006.01)由贸易试验区苏州片区苏州工业园区C09D5/24(2006.01)若水路388号D602室(该地址不得从事C08L67/02(2006.01)零售)C08L33/12(2006.01)(72)发明人陈艳芳C08L69/00(2006.01)(74)专利代理机构北京盛凡智荣知识产权代理C08L25/06(2006.01)有限公司11616代理人李灿(51)Int.Cl.H01B5/14(2006.01)H01B13/00(2006.01)B08B3/08(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种柔性透明导电薄膜、制备方法及应用(57)摘要本发明公开了一种柔性透明导电薄膜、制备方法及应用，该柔性透明导电薄膜由柔性基底、含离子液体的功能过渡层和表面自组装的单壁碳纳米管层构成；首先在透明塑料基材表面涂覆一层含咪唑类离子液体的功能过渡层，固化成膜后再将单壁碳纳米管水性分散液涂覆，烘干后再经等离子体刻蚀处理和清洗去除表面活性剂，制得该柔性透明导电薄膜；由于功能化过渡层中离子液体咪唑基团与碳纳米管相互作用，且离子液体本身具有良好的导电性，可构建分子尺度和纳米尺度的协同导电网络，实现单壁碳纳米管与基底的自组装行为，获得良好的附着力和导电稳定性，显著降低表面电阻，可制得低电阻柔性透明导电薄膜；广泛用于柔性显示、电加热、除雾、防冰、感应开关等。CN112349450ACN112349450A权利要求书1/2页1.一种柔性透明导电薄膜，包括柔性透明塑料基底、含有离子液体的功能化过渡层和单壁碳纳米管层，其特征在于：所述柔性透明塑料基底可以是聚酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)等柔性透明膜材，厚度1-200微米；所述功能化过渡层中的离子液体为咪唑类离子液体，其中阳离子可以是1-烷基咪唑、1-烷基-3甲基咪唑、1-烷基-2,3二甲基咪唑等的任意一种，阴离子可以是氯、溴、碘、四氟硼酸、六氟磷酸、醋酸、双三氟甲烷磺酰亚胺、硝酸、高氯酸、硫酸氢、磷酸二氢、三氟甲烷磺酸、三氟乙酸、对甲苯磺酸等的任意一种。过渡层厚度0.05微米-1微米；所述单壁碳纳米管可以是电弧法、化学气相沉积法、激光烧蚀法、高压一氧化碳法等法制备的，直径0.4-3纳米，涂层厚度10纳米-500纳米。2.一种柔性透明导电薄膜的制备方法，应用于权利要求1中所述的一种柔性透明导电薄膜，其特征在于：包括如下步骤：1)、将一定比例离子液体与水性饱和聚酯混合，采用线棒刮涂的方式涂覆于经过电晕处理后的柔性塑料基材表面，经过80-100℃烘烤1-10分钟后获得咪唑功能化的塑料基材；2)、将单壁碳纳米管与分散剂、润湿剂等混合，经纳米研磨或者高压均质分散，300-600目滤网过滤后获得分散均匀的单壁碳纳米管水性分散液；3)、将单壁碳纳米管水性分散液涂覆于咪唑功能化的塑料基材表面，80-140℃烘烤1-10分钟，获得柔性透明导电薄膜原膜；4)、将柔性透明导电薄膜原膜经过等离子体处理，将单壁碳纳米管分散剂部分刻蚀，随后经过乙醇溶液清洗残余的表面活性剂即得到最终柔性透明导电薄膜。3.根据权利要求2所述的一种柔性透明导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤一中所述水性饱和聚酯可以是乳液型、水分散型和水溶型饱和聚酯的任意一种，分子量>7000，离子液体和水性饱和聚酯的比例为1:100～1:1。4.根据权利要求2所述的一种柔性透明导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤二中所述碳纳米管水性分散液组分为：单壁碳纳米管0.05～4％分散剂0.05-10％润湿剂0.01-1％水余量；其中所述分散剂是表面活性剂，可以是阳离子型、阴离子型和非离子型表面活性剂的任意一种和任意组合，优选为阴离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂的组合，比例为1:1～10:1；润湿剂是聚硅氧烷类水性润湿剂，可以是BYK190、BYK191、BYK192、BYK194、BYK151、BYK154、BYK180、BYK184、BYK187、BYK345、BYK346、BYK2010、BYK2015、的任意一种；所述纳米研磨分散，研磨分散盘线速度2-15米/秒，研磨介质为陶瓷珠，优选为氧化锆珠，直径0.5-2.5毫米，研磨次数5-20遍；所