本發(fā)明涉及導(dǎo)電材料領(lǐng)域，具體涉及一種具備柔性襯底的碳基導(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。
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)明提供一種具備柔性襯底的碳基導(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，解決了柔性金屬網(wǎng)絡(luò)透明導(dǎo)電薄膜大面積連續(xù)性生產(chǎn)的問題，本發(fā)明制得的導(dǎo)電薄膜不僅具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，而且具有低的電阻率，高陽光透射率，化學(xué)和力學(xué)穩(wěn)定性好的優(yōu)點，生產(chǎn)工藝周期短，具有廣泛的市場應(yīng)用前景。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種具備柔性襯底的碳基導(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）制備導(dǎo)電混合液
取1.5-1.7g二水合硫酸銅于250ml的燒杯中，向燒杯中加入3-5ml草酸和60-80ml蒸餾水，攪拌至固體完全溶解，隨后在攪拌的條件下向燒杯中緩慢加入30-50ml的n，n-二甲基乙酰胺和2-4g石墨粉，攪拌10-15min后將燒杯中的混合液倒入不銹鋼反應(yīng)釜中，密封，在100-115℃下進(jìn)行反應(yīng)6-7h，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻到室溫，將釜中樣品進(jìn)行離心分離，得沉淀物，將沉淀物用分別用無水乙醇和蒸餾水清洗3-4次，放入70-75℃烘箱中干燥，得到固體1；
取4-6g硝酸銅于燒杯中，向燒杯中加入150-200ml蒸餾水和45-55ml的1，2-丙二醇，在攪拌的條件下緩慢滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)55%氫氧化鉀溶液，調(diào)節(jié)ph值為9.1-9.3，滴加后在60-70℃下磁力攪拌2-3h，攪拌后向杯中加入1-3g硝酸銀，控制溫度在50-60℃下攪拌反應(yīng)3-4h，反應(yīng)結(jié)束后即可得到透明溶液；
將上述透明溶液冷卻至室溫，靜置老化15-20h，老化后過濾，得到濾渣用蒸餾水洗滌濾液至中性，在100-110℃下干燥，將干燥好的固體在200-250℃下焙燒3-4h，再在300-350℃下焙燒2-3h，得到固體2；
取上述焙燒后的固體放入三口燒瓶中，按固體2與固體1的質(zhì)量比1:3-1:5將兩種固體混合，并向其中加入固體混合物總質(zhì)量45%雙酚a二酐和固體混合物總質(zhì)量35%二氨基二苯醚，通入氬氣，并用磁力攪拌器以600-800r/min轉(zhuǎn)速下攪拌混合30-40min，得導(dǎo)電混合液；
（3）將混合液以涂布方式涂布于上述具有龜裂縫的pet柔性襯底上，在溫度為150-170℃的條件下加熱15-20min，即得透明碳基導(dǎo)電薄膜。
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1.5g二水合硫酸銅于250ml的燒杯中，向燒杯中加入3ml草酸和600ml蒸餾水，攪拌至固體完全溶解，隨后在攪拌的條件下向燒杯中緩慢加入30ml的n，n-二甲基乙酰胺和2g石墨粉，攪拌10min后將燒杯中的混合液倒入不銹鋼反應(yīng)釜中，密封，在100℃下進(jìn)行反應(yīng)6h，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻到室溫，將釜中樣品進(jìn)行離心分離，得沉淀物，將沉淀物用分別用無水乙醇和蒸餾水清洗3次，放入70℃烘箱中干燥，得到固體1。
取4g硝酸銅于燒杯中，向燒杯中加入150ml蒸餾水和45ml的1，2-丙二醇，在攪拌的條件下緩慢滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)55%氫氧化鉀溶液，調(diào)節(jié)ph值為9.1，滴加后在60℃下磁力攪拌2h，攪拌后向杯中加入1g硝酸銀，控制溫度在50℃下攪拌反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束后即可得到透明溶液。
將上述透明溶液冷卻至室溫，靜置老化15h，老化后過濾，得到濾渣用蒸餾水洗滌濾液至中性，在100℃下干燥，將干燥好的固體在200℃下焙燒3h，再在300℃下焙燒2h，得到固體2。
取上述焙燒后的固體放入三口燒瓶中，按固體2與固體1的質(zhì)量比1:3將兩種固體混合，并向其中加入固體混合物總質(zhì)量45%雙酚a二酐和固體混合物總質(zhì)量35%二氨基二苯醚，通入氬氣，并用磁力攪拌器以600-800r/min轉(zhuǎn)速下攪拌混合30min，得導(dǎo)電混合液。
將混合液以涂布方式涂布于上述具有龜裂縫的pet柔性襯底上，在溫度為150℃的條件下加熱15min，即得透明碳基導(dǎo)電薄膜。
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1.7g二水合硫酸銅于250ml的燒杯中，向燒杯中加入5ml草酸和80ml蒸餾水，攪拌至固體完全溶解，隨后在攪拌的條件下向燒杯中緩慢加入50ml的n，n-二甲基乙酰胺和4g石墨粉，攪拌15min后將燒杯中的混合液倒入不銹鋼反應(yīng)釜中，密封，在115℃下進(jìn)行反應(yīng)7h，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻到室溫，將釜中樣品進(jìn)行離心分離，得沉淀物，將沉淀物用分別用無水乙醇和蒸餾水清洗4次，放入75℃烘箱中干燥，得到固體1。
取6g硝酸銅于燒杯中，向燒杯中加入200ml蒸餾水和45-55ml的1，2-丙二醇，在攪拌的條件下緩慢滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)55%氫氧化鉀溶液，調(diào)節(jié)ph值為9.3，滴加后在70℃下磁力攪拌3h，攪拌后向杯中加入3g硝酸銀，控制溫度在60℃下攪拌反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后即可得到透明溶液。
將上述透明溶液冷卻至室溫，靜置老化20h，老化后過濾，得到濾渣用蒸餾水洗滌濾液至中性，在110℃下干燥，將干燥好的固體在250℃下焙燒4h，再在350℃下焙燒3h，得到固體2。
取上述焙燒后的固體放入三口燒瓶中，按固體2與固體1的質(zhì)量比1:5將兩種固體混合，并向其中加入固體混合物總質(zhì)量45%雙酚a二酐和固體混合物總質(zhì)量35%二氨基二苯醚，通入氬氣，并用磁力攪拌器以800r/min轉(zhuǎn)速下攪拌混合40min，得導(dǎo)電混合液。
將混合液以涂布方式涂布于上述具有龜裂縫的pet柔性襯底上，在溫度為170℃的條件下加熱20min，即得透明碳基導(dǎo)電薄膜。
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)。