本發(fā)明涉及一種銀納米線透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，具體涉及一種銀納米線-可剝離樹脂復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜的制備方法。
背景技術(shù)：
透明導(dǎo)電薄膜是一種既能導(dǎo)電又在可見光范圍內(nèi)具有高透明率的一種薄膜，在有機(jī)發(fā)光二極管(organiclight-emittingdiode,oled)、薄膜太陽能電池、薄膜加熱器件、光子和光電子設(shè)備、電磁屏蔽設(shè)備、新一代可穿戴設(shè)備等方面有著巨大的應(yīng)用需求。目前，商用透明導(dǎo)電薄膜主要采用摻錫氧化銦(ito)制造，技術(shù)成熟、機(jī)械強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性高。但是面臨著銦儲(chǔ)量有限、制造過程綜合成本高、導(dǎo)電性存在極限、不適合彎曲等問題。銀納米線透明導(dǎo)電薄膜具有高導(dǎo)電性、高透過率、高柔性、綜合成本較低等優(yōu)勢(shì)，有望替代目前廣泛應(yīng)用的ito，在未來獲得廣泛的應(yīng)用。
目前，銀納米線透明導(dǎo)電薄膜的制備方法多采用旋涂、刮涂或噴涂等方法，制備的銀納米線透明導(dǎo)電薄膜中，銀納米線只是簡(jiǎn)單堆疊，銀納米線間的接觸電阻較大，對(duì)薄膜的導(dǎo)電性有較大影響。同時(shí)，銀納米線透明導(dǎo)電薄膜的表面粗糙度較大、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性差，不適合進(jìn)一步應(yīng)用。為提高銀納米線透明導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電性并降低表面粗糙度，可以采用石墨烯覆蓋在銀納米線表面，在襯底上增加一層纖維素層、在銀納米線表面沉積氧化物保護(hù)層等方法。但上述方法均存在操作復(fù)雜，設(shè)備昂貴，對(duì)薄膜的透過率影響較大等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用以提高透明導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電性的銀納米線-可剝離樹脂復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜的制備方法。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種銀納米線-可剝離樹脂復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，包括以下步驟：
1)、透明導(dǎo)電薄膜襯底的處理：
將襯底在去離子水、乙醇和丙酮中分別進(jìn)行超聲處理10～20min(較佳為15min)，干燥(烘干或用氮?dú)獯蹈?，得處理后襯底；
2)、銀納米線透明導(dǎo)電薄膜的制備：
取濃度為1mg/ml～5mg/ml的銀納米線分散液涂布在步驟1)所得的處理后襯底上，干燥(在空氣中自然晾干)后，置于150±10℃烘箱中處理5±1min，從而使襯底上形成厚度為80～150nm銀納米線透明導(dǎo)電薄膜；
3)、銀納米線-可剝離樹脂復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜的制備：
將可剝離樹脂均勻涂布在銀納米線透明導(dǎo)電薄膜上，銀納米線透明導(dǎo)電薄膜被包裹在可剝離樹脂內(nèi)，從而形成厚度為500～1000μm的樹脂層；
于80±10℃烘干30±2分鐘，將帶有銀納米線透明導(dǎo)電薄膜的樹脂層從襯底上撕下，得銀納米線-可剝離樹脂復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜。
作為本發(fā)明的銀納米線-可剝離樹脂復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜的制備方法的改進(jìn)：所述步驟2)中的銀納米線分散液為將銀納米線分散在乙醇、丙酮、乙二醇、聚乙二醇中的至少一種溶劑中所得。
作為本發(fā)明的銀納米線-可剝離樹脂復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)：所述步驟3)中的可剝離樹脂為聚二甲基硅氧烷(pdms)、聚乙烯醇(pva)、甲基丙烯酸酯或商用可剝離樹脂；商用可剝離樹脂例如為pu-3018型可剝離樹脂。
作為本發(fā)明的銀納米線-可剝離樹脂復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)：所述步驟1)中的襯底為柔性或非柔性襯底，例如為玻璃襯底、pet襯底、布、紙張、pva薄膜、pdms薄膜。
作為本發(fā)明的銀納米線-可剝離樹脂復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)：
所述步驟2)中，涂布方式為：旋涂、刮涂、噴涂或浸漬-提拉法；
所述步驟3)中，涂布方式為：旋涂或刮涂。
在本發(fā)明中，銀納米線的直徑為70～90納米、長(zhǎng)度為25～30μm。
本發(fā)明采用廉價(jià)的商用可剝離樹脂和銀納米線透明導(dǎo)電薄膜進(jìn)行復(fù)合，工藝簡(jiǎn)單可靠，重復(fù)性高。采用商用可剝離樹脂，價(jià)格低廉，有利于降低生產(chǎn)成本，可以有效的提高薄膜的導(dǎo)電性。本發(fā)明使用轉(zhuǎn)移法通過與樹脂復(fù)合降低粗糙度，本發(fā)明制備所得的銀納米線透明導(dǎo)電薄膜，具有高透光性和高導(dǎo)電性，表面平整，綜合成本低等優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1是實(shí)施例2的銀納米線-可剝離樹脂透明導(dǎo)電薄膜的微觀形貌圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此。
以下案例中，銀納米線的直徑為70～90納米，長(zhǎng)度為25～30μm。
實(shí)施例1、一種銀納米線-可剝離樹脂復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，依次進(jìn)行以下步驟：
1)、透明導(dǎo)電薄膜襯底的處理：
將60×60mm玻璃襯底在去離子水、乙醇和丙酮中分別超聲15min，用氮?dú)獯蹈?，得處理后襯底；
2)、銀納米線透明導(dǎo)電薄膜的制備：
將銀納米線分散在乙醇中，從而得濃度為3mg/ml的銀納米線分散液；
取適量的銀納米線分散液于步驟1)所得的處理后襯底上進(jìn)行旋涂，旋涂速度為5000r/s，旋涂時(shí)間為40s。隨后在空氣中自然晾干(至恒重)，置于150℃烘箱中處理5min；得厚度為80nm的銀納米線透明導(dǎo)電薄膜。
3)、銀納米線-可剝離樹脂復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜的制備：
將適量的冠志化工pu-3018型可剝離樹脂均勻滴在銀納米線透明導(dǎo)電薄膜上后刮涂，刮涂高度為800μm；銀納米線透明導(dǎo)電薄膜被包裹在可剝離樹脂內(nèi)，即，形成厚度為800μm的樹脂層；
于80℃烘干30分鐘，樹脂固化后從襯底上撕下，即，將帶有銀納米線透明導(dǎo)電薄膜的樹脂層從襯底上撕下，得銀納米線-可剝離樹脂復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜。
該透明導(dǎo)電薄膜的厚度為300μm，方阻為102ω/sq，550nm透過率為94％，表面粗糙度小于10nm。薄膜彎折50次后方阻不變。
實(shí)施例2、一種銀納米線-可剝離樹脂復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，依次進(jìn)行以下步驟：
1)、透明導(dǎo)電薄膜襯底的處理：
將60×60mmpet襯底在去離子水、乙醇和丙酮中分別超聲15min，用氮?dú)獯蹈桑锰幚砗笠r底；
2)、銀納米線透明導(dǎo)電薄膜的制備：
將銀納米線分散在異丙醇中，從而得濃度為1.5mg/ml的銀納米線分散液；
取適量的銀納米線分散液(約0.8ml)用邁耶棒于步驟1)所得的處理后襯底上進(jìn)行刮涂，刮涂速度為0.5cm/s。隨后在空氣中自然晾干(至恒重)，置于150℃烘箱中處理烘干5min；得厚度為120nm的銀納米線透明導(dǎo)電薄膜。
3)、銀納米線-可剝離樹脂復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜的制備：
將適量的(約10ml)冠志化工pu-3018型可剝離樹脂均勻滴在銀納米線透明導(dǎo)電薄膜上后刮涂，刮涂高度為500μm；銀納米線透明導(dǎo)電薄膜被包裹在可剝離樹脂內(nèi)，即，形成厚度為500μm的樹脂層；
于80℃烘干30分鐘，樹脂固化后從襯底上撕下，即，將帶有銀納米線透明導(dǎo)電薄膜的樹脂層從襯底上撕下，得銀納米線-可剝離樹脂復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜。
該透明導(dǎo)電薄膜的厚度為200μm，方阻為62ω/sq，550nm透過率為91％，表面粗糙度小于6nm。薄膜彎折50次后方阻不變。
實(shí)施例3、一種銀納米線-可剝離樹脂復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，依次進(jìn)行以下步驟：
1)、透明導(dǎo)電薄膜襯底的處理：
將60×60mmpva襯底底在去離子水、乙醇和丙酮中分別超聲15min，用氮?dú)獯蹈?，得處理后襯底；
2)、銀納米線透明導(dǎo)電薄膜的制備：
將銀納米線分散在去離子水中，從而得濃度為1mg/ml的銀納米線分散液；
將步驟1)所得的處理后襯底于銀納米線分散液中緩慢浸漬-提拉，提拉速度為1.5cm/min。隨后在空氣中自然晾干(至恒重)，置于150℃烘箱中處理5min；得厚度為120nm的銀納米線透明導(dǎo)電薄膜。
3)、銀納米線-可剝離樹脂復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜的制備：
將適量的冠志化工pu-3018型可剝離樹脂均勻滴在銀納米線透明導(dǎo)電薄膜上后刮涂，刮涂高度為1000μm，在80℃烘干30分鐘，樹脂固化后從襯底上撕下，即，將帶有銀納米線透明導(dǎo)電薄膜的樹脂層從襯底上撕下，得銀納米線-可剝離樹脂復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜。
該透明導(dǎo)電薄膜的厚度為400μm，方阻為32ω/sq，550nm透過率為87％，表面粗糙度小于4nm。薄膜彎折50次后方阻不變。
對(duì)比例1、取消實(shí)施例2步驟3)的使用，其余等同于實(shí)施例2。
該透明導(dǎo)電薄膜的方阻為88ω/sq，550nm透過率為92％，表面粗糙度大于50nm，銀納米線結(jié)合力極弱，導(dǎo)致機(jī)械穩(wěn)定性差，無法應(yīng)用。薄膜彎折50次后方阻>500ω/sq。
對(duì)比例2-1、將實(shí)施例2步驟3)中的刮涂高度由500μm改為300μm，其余等同于實(shí)施例2。
最終樹脂固化后無法撕下，無法獲得透明導(dǎo)電薄膜。
對(duì)比例2-2、將實(shí)施例2步驟3)中的刮涂高度由500μm改為1200μm，其余等同于實(shí)施例2。
最終結(jié)果為：方阻值不變，但透過率下降至83％。
對(duì)比例3-1、將實(shí)施例2步驟2)中的烘箱溫度由150℃改為80℃，其余等同于實(shí)施例2。
所得結(jié)果為：溫度過低，銀納米線間未焊接。透明導(dǎo)電薄膜的厚度為200μm，方阻為176ω/sq，550nm透過率為91％，表面粗糙度小于6nm。
對(duì)比例3-2、將實(shí)施例2步驟2)中的烘箱溫度由150℃改為180℃，其余等同于實(shí)施例2。
所得結(jié)果為：溫度過高，銀納米線燒斷。透明導(dǎo)電薄膜的厚度為200μm，方阻為518ω/sq，550nm透過率為91％，表面粗糙度小于6nm。
對(duì)比例4、將實(shí)施例2步驟3)中的“冠志化工pu-3018型可剝離樹脂”改成“石墨烯”、“zno”，所形成的層厚度不變；其余等同于實(shí)施例2。
所得結(jié)果均為：薄膜不透光，無法同時(shí)剝離。
最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的若干個(gè)具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。