本發(fā)明涉及導(dǎo)電材料領(lǐng)域，具體涉及一種具有柔性襯底的碳納米管導(dǎo)電薄膜的制備方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著觸摸屏、太陽能電池、智能窗戶以及平板顯示器等光電器件和設(shè)備的迅速發(fā)展，對于低電阻、高透光性能的透明電極材料的需求越來越大。
透明導(dǎo)電薄膜(tcfs)具有優(yōu)異的光電特性，而且還具有重量輕、可彎曲、不易破碎、環(huán)境友好、可以采用卷對卷工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)方式等優(yōu)點，其已被廣泛應(yīng)用，例如：它們可被用于顯示器、觸板、太陽能電池等領(lǐng)域。所述薄膜一般包括透明的襯底，例如：pet等，在所述襯底上形成透明且導(dǎo)電的涂層或薄膜。目前作為主流的透明導(dǎo)電薄膜材料是氧化銦錫(ito)薄膜，主要是因為該材料的靶材制備和成膜工藝都比較成熟。
作為一維納米材料的典型代表，單壁碳納米管具有很多優(yōu)異而獨特的光學(xué)、電學(xué)和機(jī)械學(xué)特性，少量的碳納米管就可以形成一層隨機(jī)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高透光性低面電阻的薄膜—碳納米管透明導(dǎo)電薄膜(cnt-tcfs)，由于其在導(dǎo)電、透光、強(qiáng)度和柔性方面都呈現(xiàn)良好的特性，在有機(jī)發(fā)光器件，顯示器，觸摸屏，薄膜晶體管，光伏器件等方面得到了廣泛研究和應(yīng)用。cnt薄膜和柔性基底的附著力較高，不易脫落，因此其在柔性顯示領(lǐng)域具有不可比擬的優(yōu)越性；cnt薄膜光學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在400-800nm可見光范圍內(nèi)cnt薄膜透射光譜平穩(wěn)，這些極大豐富了碳納米管薄膜的應(yīng)用范圍，成為替代ito薄膜制備光電顯示器件的最有發(fā)展前景的材料之一。
目前，市面上還未出現(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)柔性透明導(dǎo)電薄膜大面積產(chǎn)業(yè)化的方法及設(shè)備，這不僅是當(dāng)前本行業(yè)亟待解決的技術(shù)難題，而且更是急需填補(bǔ)的一項技術(shù)空白。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種具有柔性襯底的碳納米管導(dǎo)電薄膜的制備方法，本發(fā)明實現(xiàn)了柔性導(dǎo)電薄膜連續(xù)性、大面積生產(chǎn)，大大縮短生產(chǎn)周期、大幅度提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，解決了導(dǎo)電薄膜大面積連續(xù)性生產(chǎn)的問題，本發(fā)明通過由碳納米管、十二烷基苯磺酸鈉、曲拉通和去離子水制備而成的高性能碳納米管溶液，可以快速、高效地制備出大面積的柔性透明導(dǎo)電薄膜。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種具有柔性襯底的碳納米管導(dǎo)電薄膜的制備方法，該方法包括如下步驟：
（1）制備柔性襯底
成卷的pet柔性襯底放料，連續(xù)輸送柔性襯底依次通過預(yù)清洗、風(fēng)干、常壓等離子體清洗、涂布龜裂液和加熱，龜裂液選用雞蛋清凝膠，雞蛋清凝膠配比是雞蛋清與水體積比范圍為1:1-2，在柔性襯底上形成龜裂縫，即制得具有龜裂縫的pet柔性襯底，龜裂縫的寬度為2-5微米，在輸送過程中，根據(jù)pet柔性襯底的張力大小，對pet柔性襯底的張力和速度進(jìn)行調(diào)節(jié)實現(xiàn)pet柔性襯底恒速和恒張力，并在制得具有龜裂縫的pet柔性襯底之后，對具有pet龜裂縫的柔性襯底糾正、收卷；
所述預(yù)清洗所采用的清洗劑可以是雙氧水或酒精等，作用是去除pet柔性襯底表面上的粉塵、顆粒；
所述常壓等離子體清洗用于對pet柔性襯底表面進(jìn)行清潔、改性和活化；
（2）制備碳納米管溶液
取質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%-0.8%的碳納米管與質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%-5.5%的十二烷基苯磺酸鈉以及余量的去離子水混合，在150-250w的超聲分散儀下超聲分散20-30h，在200-300rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離50-100min；
取上層懸浮液，在50-75℃的水浴中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)10-25%的曲拉通x-100溶液加熱攪拌60-100min，得到所需的可以涂布的碳納米管溶液；
（3）將碳納米管溶液以繞線棒涂布方式涂布于上述具有pet龜裂縫的柔性襯底上，在溫度為70-95℃的條件下干燥15-20min，即得具有柔性襯底的碳納米管導(dǎo)電薄膜的制備方法。
具體實施方式
實施例一
成卷的pet柔性襯底放料，連續(xù)輸送柔性襯底依次通過預(yù)清洗、風(fēng)干、常壓等離子體清洗、涂布龜裂液和加熱，龜裂液選用雞蛋清凝膠，雞蛋清凝膠配比是雞蛋清與水體積比范圍為1:1，在柔性襯底上形成龜裂縫，即制得具有龜裂縫的pet柔性襯底，龜裂縫的寬度為2-5微米，在輸送過程中，根據(jù)pet柔性襯底的張力大小，對pet柔性襯底的張力和速度進(jìn)行調(diào)節(jié)實現(xiàn)pet柔性襯底恒速和恒張力，并在制得具有龜裂縫的pet柔性襯底之后，對具有pet龜裂縫的柔性襯底糾正、收卷；所述預(yù)清洗所采用的清洗劑可以是雙氧水或酒精等，作用是去除pet柔性襯底表面上的粉塵、顆粒；所述常壓等離子體清洗用于對pet柔性襯底表面進(jìn)行清潔、改性和活化。
取質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的碳納米管與質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%的十二烷基苯磺酸鈉以及余量的去離子水混合，在150w的超聲分散儀下超聲分散20h，在200rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離50-100min.
取上層懸浮液，在50℃的水浴中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的曲拉通x-100溶液加熱攪拌60min，得到所需的可以涂布的碳納米管溶液.
將碳納米管溶液以繞線棒涂布方式涂布于上述具有pet龜裂縫的柔性襯底上，在溫度為70℃的條件下干燥15min，即得具有柔性襯底的碳納米管導(dǎo)電薄膜的制備方法。
實施例二
成卷的pet柔性襯底放料，連續(xù)輸送柔性襯底依次通過預(yù)清洗、風(fēng)干、常壓等離子體清洗、涂布龜裂液和加熱，龜裂液選用雞蛋清凝膠，雞蛋清凝膠配比是雞蛋清與水體積比范圍為1:2，在柔性襯底上形成龜裂縫，即制得具有龜裂縫的pet柔性襯底，龜裂縫的寬度為2-5微米，在輸送過程中，根據(jù)pet柔性襯底的張力大小，對pet柔性襯底的張力和速度進(jìn)行調(diào)節(jié)實現(xiàn)pet柔性襯底恒速和恒張力，并在制得具有龜裂縫的pet柔性襯底之后，對具有pet龜裂縫的柔性襯底糾正、收卷；所述預(yù)清洗所采用的清洗劑可以是雙氧水或酒精等，作用是去除pet柔性襯底表面上的粉塵、顆粒；所述常壓等離子體清洗用于對pet柔性襯底表面進(jìn)行清潔、改性和活化。
取質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.8%的碳納米管與質(zhì)量分?jǐn)?shù)5.5%的十二烷基苯磺酸鈉以及余量的去離子水混合，在250w的超聲分散儀下超聲分散30h，在300rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離100min.
取上層懸浮液，在75℃的水浴中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%的曲拉通x-100溶液加熱攪拌100min，得到所需的可以涂布的碳納米管溶液.
將碳納米管溶液以繞線棒涂布方式涂布于上述具有pet龜裂縫的柔性襯底上，在溫度為95℃的條件下干燥20min，即得具有柔性襯底的碳納米管導(dǎo)電薄膜的制備方法。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何限制，凡是根據(jù)發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。