一種防硫化氫氣體腐蝕的銀納米線透明導電薄膜的製備方法
2023-04-30 08:42:31 1
一種防硫化氫氣體腐蝕的銀納米線透明導電薄膜的製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種防硫化氫氣體腐蝕的銀納米線透明導電薄膜的製備方法。將銀納米線膠體刮塗或噴塗到合適的基底上，得到低導電性的銀納米線透明導電薄膜；接著進行高溫及高壓等後處理，可製得高透明度、高導電性的銀納米線透明導電基底；然後製備保護劑溶液，大比例稀釋保護劑溶液，依據銀納米線薄膜選用的基底類型和大小選擇合適的噴塗儀或旋塗儀，在銀納米線薄膜表面製得一薄層的保護層，最後自然晾乾、用加熱板加熱或用吹風機吹乾來固化保護層。本發明方法製得的銀納米線透明導電薄膜不僅能夠防止硫化氫等氣體的腐蝕，而且能夠防止刮擦，通過3M膠帶及鉛筆刮擦測試，且具有良好的導電性和透過率。本發明法操作簡單、成本低，可以進行大規模生產。
【專利說明】【技術領域】
[〇〇〇1] 本發明涉及一種銀納米線透明導電薄膜的製備方法，具體涉及一種防硫化氫氣體 腐蝕的銀納米線透明導電薄膜的製備方法。 一種防硫化氫氣體腐蝕的銀納米線透明導電薄膜的製備方 法 【背景技術】
[0002] 近些年來，銀納米線因其較ΙΤ0更好的特性，已經在透明電極、觸控螢幕、太陽能電 池等小型設備的實際應用中展現出良好的前景。未來，銀納米線透明導電薄膜還將用於面 向遊戲機及46英寸以上的觸控螢幕等大型設備。
[0003] 銀納米線透明導電薄膜的製備方法多種多樣，例如刮塗法、噴塗法等。然而在實際 應用中，銀納米線透明導電薄膜易受到空氣中腐蝕性氣體（尤其硫化氫氣體）的侵蝕而發 黃髮黑，進而導致其透光率和導電性的下降，影響導電薄膜的繼續使用。目前文獻中尚未提 供一種簡單製備防硫化氫氣體腐蝕的銀納米線透明導電薄膜的方法的報導。因此，有必要 針對銀納米線透明導電薄膜的製備方法進行改進，以克服以上技術問題。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在於提供一種簡單可行的製備防硫化氫氣體腐蝕的銀納米線透明 導電薄膜的方法。該方法在良好透過率和高導電性的銀納米線透明導電薄膜基礎上，只需 藉助噴塗儀或旋塗儀，就可以製得防硫化氫氣體腐蝕的銀納米線透明導電薄膜。
[0005] 為實現上述目的，本發明採用技術方案如下：
[0006] -種防硫化氫氣體腐蝕的銀納米線透明導電薄膜的製備方法，包括以下步驟：
[0007] (1)透明導電薄膜基底的準備：將玻璃基底或PET基底在乙醇、丙酮、去離子水中 分別超聲20-30分鐘，吹乾後，用等離子清洗機清洗15-20分鐘，使其表面親水；
[0008] (2)銀納米線透明導電薄膜的製備：用3M膠帶將基底固定在水平臺上，取銀納米 線膠體刮塗或噴塗到合適的基底上，用吹風機吹乾；
[0009] (3)銀納米線透明導電薄膜的後處理：若為玻璃基底，放在加熱板上150-200°C加 熱20-30分鐘後自然降溫；若為PET基底，用壓機20-30MPa高壓處理；
[0010] (4)製備保護劑溶液，大比例稀釋保護劑溶液，依據銀納米線薄膜選用的基底類型 和大小選擇合適的噴塗儀或旋塗儀，基底較小可選擇旋塗儀，基底較大可選擇噴塗儀，等距 移動基底使其噴塗均勻，在銀納米線薄膜表面製得一薄層的保護層。
[0011] (5)保護層固化：自然晾乾、用加熱板加熱或用吹風機吹乾來固化保護層。
[0012] 所述的基底來源廣泛，不僅僅限於PET或玻璃基底，任何非柔性及柔性基底都可， 如布、PE材料、紙等。
[0013] 所述的保護劑可以選用聚乙烯醇、石墨烯、氧化石墨烯或氧化物納米顆粒等。
[0014] 所述的保護劑稀釋倍數可根據旋塗的轉速時間或噴塗的壓強距離調整。
[0015] 本發明有益效果：
[0016] 本發明方法製得的銀納米線透明導電薄膜不僅能夠防止硫化氫等氣體的腐蝕，而 且能夠防止刮擦，通過3M膠帶及鉛筆刮擦測試，且具有良好的導電性和透過率。本發明法 操作簡單、成本低，可以進行大規模生產。 【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 圖1為製備防硫化氫氣體腐蝕的銀納米線透明導電薄膜的過程；其中，（a)清洗 並烘乾後的薄膜基底；(b)刮塗銀納米線膠體並做加熱或加壓處理製得得銀納米線透明導 電薄膜；（c)塗覆一層保護劑，並用旋塗儀旋塗得一薄層保護劑，而後加熱板烘乾固化保護 劑；（d)噴塗一薄層保護劑，而後同樣烘乾固化保護劑。
[0018] 圖2為銀納米線透明導電薄膜後處理的掃描電子顯微鏡圖片，其中，（a)初始製得 的銀納米線透明導電薄膜；(b)加壓處理後的銀納米線透明導電薄膜；（c)加熱處理後的銀 納米線透明導電薄膜。
[0019] 圖3為普通銀納米線透明導電薄膜與防硫化氫氣體銀納米線透明導電薄膜經過 硫化氫氣體腐蝕後對比圖；其中，（a)增加防硫化氫氣體保護層的銀納米線透明導電薄膜 經過硫化氫氣體分別腐蝕1小時、2小時、4小時、12小時；(b)未增加防硫化氫氣體保護層 的銀納米線透明導電薄膜經過硫化氫氣體分別腐蝕1小時、2小時、4小時、12小時。
[0020] 圖4為普通銀納米線透明導電薄膜與防硫化氫氣體銀納米線透明導電薄膜經過 硫化氫氣體腐蝕1小時、2小時、3小時、4小時、12小時、7天後方塊電阻變化圖。 【具體實施方式】
[0021] 下面結合具體實施例對本發明進行詳細的說明。
[0022] 實施例
[0023] (1)透明導電薄膜基底的準備：將玻璃基底或PET基底在乙醇、丙酮、去離子水中 分別超聲20分鐘，吹乾後，用等離子清洗機清洗15分鐘，使其表面親水；
[0024] (2)銀納米線透明導電薄膜的製備：用3M膠帶（12. 7mm寬x33m長）將基底固定 在水平臺上，取銀納米線膠體，用玻璃棒刮塗到固定的基底上，用吹風機吹乾；
[0025] (3)銀納米線透明導電薄膜的後處理。若為玻璃基底，放在加熱板上200C加熱20 分鐘後自然降溫；若為PET基底，用壓機30MPa處理；
[0026] (4)配製保護劑，以PVA為例：可取5gPVA，溶解在95g去離子水中，90C加熱攪拌 6h，製得5 % PVA水溶液待用（或取PDMS A膠2. 5g，B膠0· 25g，攪拌均勻待用）；
[0027] (5)稀釋保護劑：將配好的PVA溶液：水溶液為1 :10體積比稀釋作為保護劑（或 PDMS溶劑：正己烷為1:3體積比稀釋作為保護劑）；
[0028] (6)保護劑塗覆：將銀納米線薄膜固定在旋塗儀上，滴滿PVA (或PDMS)保護劑，轉 速設置為2000,旋塗15s ;或將銀納米線薄膜放在噴塗儀下平臺上，控制噴口與薄膜距離為 10-20cm，噴塗儀壓強設置為0· 2MPa，噴塗2-5s。
[0029] (7)保護層固化：將保護後的銀納米線薄膜置於加熱板80C加熱20分鐘，後120度 加熱20分鐘。
[0030] 上述製得的防硫化氫氣體銀納米線透明導電薄膜與普通銀納米線透明導電薄膜 各項標準性能測試對照如下表1所示。
[0031] 表1普通銀納米線透明導電薄膜與防硫化氫氣體銀納米線透明導電薄膜各項標 準性能測試對照。
[0032]
【權利要求】
1. 一種防硫化氫氣體腐蝕的銀納米線透明導電薄膜的製備方法，其特徵在於包括以下 步驟： (1) 透明導電薄膜基底的準備：將玻璃基底或PET基底在乙醇、丙酮、去離子水中分別 超聲20-30分鐘，吹乾後，用等離子清洗機清洗15-20分鐘，使其表面親水； (2) 銀納米線透明導電薄膜的製備：用3M膠帶將基底固定在水平臺上，取銀納米線膠 體刮塗或噴塗到合適的基底上，用吹風機吹乾； (3) 銀納米線透明導電薄膜的後處理：若為玻璃基底，放在加熱板上150-200°C加熱 20-30分鐘後自然降溫；若為PET基底，用壓機20-30MPa高壓處理； (4) 製備保護劑溶液，大比例稀釋保護劑溶液，依據銀納米線薄膜選用的基底類型和大 小選擇合適的噴塗儀或旋塗儀，基底較小可選擇旋塗儀，基底較大可選擇噴塗儀，等距移動 基底使其噴塗均勻，在銀納米線薄膜表面製得一薄層的保護層； (5) 保護層固化：自然晾乾、用加熱板加熱或用吹風機吹乾來固化保護層。
2. 根據權利要求1所述的一種防硫化氫氣體腐蝕的銀納米線透明導電薄膜的製備方 法，其特徵在於，所述的基底來源廣泛，不僅僅限於PET或玻璃基底，任何非柔性及柔性基 底都可，如布、PE材料、紙等。
3. 根據權利要求1所述的一種防硫化氫氣體腐蝕的銀納米線透明導電薄膜的製備方 法，其特徵在於，所述的保護劑可以選用聚乙烯醇、石墨烯、氧化石墨烯或氧化物納米顆粒 等。
4. 根據權利要求1所述的一種防硫化氫氣體腐蝕的銀納米線透明導電薄膜的製備方 法，其特徵在於，所述的保護劑稀釋倍數可根據旋塗的轉速時間或噴塗的壓強距離調整。
【文檔編號】H01B13/00GK104112544SQ201410204646
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月14日 優先權日:2014年5月14日
【發明者】王可, 何微微, 冉雲霞, 季書林, 葉長輝 申請人:中國科學院合肥物質科學研究院