Uv導(dǎo)電漿及由其印刷出銀納米線柔性透明導(dǎo)電膜的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及導(dǎo)電膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及UV導(dǎo)電漿及由其印刷出銀納米線柔性透明導(dǎo)電膜的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，人們對(duì)生活品質(zhì)追求的不斷提高，以家庭、商業(yè)、教育和醫(yī)療為代表領(lǐng)域的柔性電子器件需求量迅速增加。在可穿戴電子設(shè)備、大型智能觸摸交互終端、柔性顯示器和薄膜太陽能電池等柔性電子器件中，起關(guān)鍵作用的導(dǎo)電膜應(yīng)兼?zhèn)淇蓮澢⑼该?、質(zhì)輕、可大面積生產(chǎn)等高品質(zhì)。目前，氧化銦錫(ITO)仍作為最成熟的透明導(dǎo)電膜而廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)的電子器件中，但由于銦元素在地殼中的含量極低，其可供應(yīng)量逐年下降致使其價(jià)格飆升，且ITO在彎曲應(yīng)力下易斷裂，導(dǎo)致ITO難以滿足柔性透明導(dǎo)電膜的應(yīng)用需求。在尋求ITO的潛力替代品中，基于以銀納米線為代表的柔性透明導(dǎo)電膜已被大量研究。銀納米線柔性透明導(dǎo)電膜在單一性能(如電導(dǎo)率、光透過率和柔韌度等)甚至能與ITO媲美。申請(qǐng)?zhí)?01310714543.5的中國發(fā)明專利公開了一種銀納米線的制備方法，該銀納米線通過硅粉與氫氟酸/硝酸銀水溶液在高壓沸騰下進(jìn)行氧化還原反應(yīng)獲得，銀納米線長度較長，沉積在柔性基底上可制成用于替代ITO的可彎曲顯示屏；申請(qǐng)?zhí)?01510507886.3的中國發(fā)明專利公開了一種在硝酸銀的乙二醇體系中制備一維銀納米線的方法，制備過程涉及鹽酸刻蝕和二次高溫?cái)嚢瑁瑢y納米線分散液用噴涂或旋涂的方法轉(zhuǎn)移在柔性基板上，燒結(jié)得到具有一定彎曲度的柔性電極。
[0003]然而常規(guī)的銀納米線柔性透明導(dǎo)電膜存在以下問題:首先，銀作為貴金屬，其納米線的成本更高，制備操作復(fù)雜且不可避免使用非綠色友好溶劑;其次，銀納米線需通過一道精細(xì)工序(旋涂、May er棒式涂覆和噴涂等)依托于柔性基底，難以穩(wěn)定制備出大面積的柔性透明導(dǎo)電膜。因此，銀納米線在柔性透明導(dǎo)電膜中不宜大量和大面積使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，有必要針對(duì)上述的問題，提供一種無需柔性基底，只需微量銀納米線，即可大面積采用UV印刷出具有良好導(dǎo)電性和光透性的低成本銀納米線柔性透明導(dǎo)電膜的UV導(dǎo)電漿。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下的技術(shù)方案:
[0006]本發(fā)明的UV導(dǎo)電漿，包括體積分?jǐn)?shù)為0.5?3%的導(dǎo)電增強(qiáng)劑和余量混合物質(zhì)；所述混合物質(zhì)依次由體積比為1000:50?200:1?4的導(dǎo)電相溶液、光聚合相溶液、復(fù)合光引發(fā)劑溶液組成；
[0007]所述導(dǎo)電相溶液包括體積比為250:1?5的導(dǎo)電聚合物A分散液和銀納米線分散液；
[0008]所述光聚合相溶液包括體積比為20: 2?5的丙烯酸酯聚合物單體和導(dǎo)電聚合物B單體；
[0009]所述復(fù)合光引發(fā)劑溶液包括質(zhì)量比為1:10?20的自由基型光引發(fā)劑與硝酸銀溶液。
[0010]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電聚合物A分散液為聚(3，4-乙撐二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸分散液，其固含量為1.0?1.5%。
[0011 ]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電聚合物B單體為吡咯或苯胺。
[0012]進(jìn)一步的，所述丙烯酸酯聚合物單體為聚乙二醇雙丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯中的至少一種;所述聚乙二醇雙丙烯酸酯的重均分子量為200?1000。
[0013]進(jìn)一步的，所述自由基型光引發(fā)劑為2，4，6_三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2-羥基-4’-(2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮(IRGACURE2959)、2-羥基-1-[4-(羥基-乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮(Ciba Geigyl2959)中的一種。
[0014]進(jìn)一步的，所述硝酸銀溶液的濃度為0.2?0.7mol/L。
[0015]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電增強(qiáng)劑為二甲亞砜或乙二醇。
[0016]進(jìn)一步的，所述銀納米線分散液的濃度為2?10mg/mL。
[0017]一種由UV導(dǎo)電漿印刷出銀納米線柔性透明導(dǎo)電膜的方法，包括:
[0018]S1:將導(dǎo)電聚合物A分散液和銀納米線分散液于室溫?cái)嚢杌旌闲纬蓪?dǎo)電相溶液；
[0019]S2:將丙烯酸酯聚合物單體、導(dǎo)電聚合物B單體于室溫?cái)嚢杌旌闲纬晒饩酆舷嗳芤海?br>[0020]S3:將自由基型光引發(fā)劑與硝酸銀溶液于室溫?cái)嚢杌旌闲纬蓮?fù)合光引發(fā)劑溶液；[0021 ] S4:將由步驟S1-S3所得到的導(dǎo)電相溶液、光聚合相溶液和復(fù)合光引發(fā)劑溶液均勻混合，再加入導(dǎo)電增強(qiáng)劑，配制成紫外光(UV)導(dǎo)電漿料；
[0022]S5:將由步驟S4所配制得的UV導(dǎo)電漿料涂覆于玻璃板上，采用UV照射后即可印刷出柔性透明導(dǎo)電膜。
[0023]進(jìn)一步的，所述群照射的波峰為36511111、光強(qiáng)為5?50111￥/0112，照射時(shí)間為2080
[0024]本發(fā)明的有益效果為:
[0025]本發(fā)明的一種可用于簡易印刷的銀納米線柔性透明導(dǎo)電膜的UV導(dǎo)電漿，經(jīng)采用UV照射后印刷出柔性透明導(dǎo)電膜;本發(fā)明無需柔性基底，只需微量銀納米線，即可采用UV大面積印刷出具有良好導(dǎo)電性和光透性的柔性透明導(dǎo)電膜，其中導(dǎo)電性〈120 Ω.πι，光透性〉70% ;并且操作簡單、高效快捷和綠色節(jié)能。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步清楚、完整地描述。需要說明的是，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027]導(dǎo)電聚合物，是一類具有周期性共軛鍵的高分子，經(jīng)“摻雜”可由絕緣體變?yōu)閷?dǎo)體或半導(dǎo)體，表現(xiàn)出優(yōu)異的導(dǎo)電性、環(huán)境穩(wěn)定性、生物相容性和氧化還原可逆性，同時(shí)還具有常規(guī)聚合物的柔韌性、可加工性和低成本性。導(dǎo)電聚合物單體與丙烯酸酯聚合物單體相似，在特定光引光劑作用下，可被紫外光(UV)引發(fā)聚合反應(yīng)。UV聚合是一種簡易快速且可大面積將光敏單體印刷成膜的綠色技術(shù)，兼顧節(jié)能、常溫下可工作、低成本、設(shè)備簡單且易維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。其中，UV導(dǎo)電漿是UV印刷(S卩UV聚合制備)柔性透明導(dǎo)電膜的核心，決定了印刷成本與效率、膜性能控制和一體復(fù)合等重要方面。
[0028]本發(fā)明的一種銀納米線柔性透明導(dǎo)電膜UV導(dǎo)電漿，包括體積分?jǐn)?shù)為0.5?3%的導(dǎo)電增強(qiáng)劑和余量混合物質(zhì)；所述混合物質(zhì)依次由體積比為1000: 50?200:1?4的導(dǎo)電相溶液、光聚合相溶液、復(fù)合光引發(fā)劑溶液組成;所述導(dǎo)電增強(qiáng)劑為二甲亞砜或乙二醇。
[0029]所述導(dǎo)電相溶液包括體積比為250:1?5的導(dǎo)電聚合物A分散液和銀納米線分散液;所述導(dǎo)電聚合物A分散液為聚(3，4_乙撐二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸分散液，其固含量為1.0?1.5%。所述銀納米線分散液的濃度為2?10mg/mL。
[0030]所述光聚合相溶液包括體積比為20: 2?5的丙烯酸酯聚合物單體和導(dǎo)電聚合物B單體;所述導(dǎo)電聚合物B單體為吡咯或苯胺。所述丙烯酸酯聚合物單體為聚乙二醇雙丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯中的至少一種;所述聚乙二醇雙丙烯酸酯的重均分子量為200?1000。
[0031]所述復(fù)合光引發(fā)劑溶液包括質(zhì)量比為1:10?20的自由基型光引發(fā)劑與硝酸銀溶液。所述自由基型光引發(fā)劑為2，4，6_三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦、2-羥基-4’-(2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮(IRGACURE2959)