一种石墨烯复合导电膜制备工艺方法

导电高分子作为一种具有导电和消除静电荷能力的功能材料，在抗静电、电磁屏蔽、防腐等领域有着巨大的发展潜力和应用价值。导电高分子按组成和导电机理可分为结构型（本征型）和复合型（掺杂型）。复合型导电高分子凭借导电性、稳定性、加工性等方面的明显优势，逐渐成为研究活跃、发展迅速、应用广泛的一类导电材料。它是将导电填料添加到不导电的高分子基体中来实现导电的，其导电机理一般认为基体中的导电填料相互接触形成连续的导电网络，载流子可在网络中运动，从而使复合导电膜导电。常用的导电填料主要有碳填料、金属填料、金属氧化物填料和复合填料。碳填料具有成本低、原料易得、密度小、性质稳定、环境友好等优点，在导电填料的选择和使用上，其所占比重日益增加。透明导电薄膜（TCF）是触摸屏、显示器、太阳能电池等光电器件的重要组成部分。如今，氧化铟锡（ITO）被广泛的应用于这些光电器件上，但氧化铟锡缺乏柔韧性，很难沉积在柔性基板上，很难满足时代的要求。对此，人们尝试了很多其它材料来替代ITO，如：碳纳米管、导电聚合物、银（或铜）纳米线等，但各有优缺点。对于贵金属纳米线来说，纳米线的纯度以及半径大小和长径比在很大程度上影响着基于纳米线的透明导电层的性能。除此之外，由于光电基材存在质脆、不易变形，限制了透明导电薄膜的应用。与硬质基材透明导电膜相比，在有机柔性基材上制备的透明导电薄膜不仅具有相同的光电特性，而且还具有许多独特优点，如：可弯曲、重量轻、不易破碎、可以采用卷对卷工业化连续生产方式有利于提高效率、便于运输等。随着电子器件朝轻薄化方向发展，柔性透明导电薄膜有望成为硬质基材透明导电薄膜的更新换代产品，因此其研究备受关注。但是有机柔性透明导电薄膜的研究在还处于发展阶段，因此，加强对柔性透明导电薄膜制备技术和性能的研究尤为重要和迫切。因此，如何改善传统导电膜导电性能及力学性能不佳的缺点，以获取更高综合性能的导电膜，是其推广与应用，满足工业生产需求亟待解决的问题。

华炬新产品研究所技术咨询委员会科研人员现推荐一项一种石墨烯复合导电膜制备工艺方法，该技术的有益效果是：（1）该技术通过添加改性填料，首先，石墨烯经高锰酸钾氧化，增强石墨烯表面活性基团的活性，使得石墨烯表面易于吸附壳聚糖和聚乙烯醇，其次，体系中的部分铜离子可促进壳聚糖和聚乙烯醇交联，形成三维网络，壳聚糖和聚乙烯醇形成的三维网络穿插交联，进一步增强膜的力学性能，同时，体系中硝酸铜在还原剂的作用下，还原成单质铜，且单质铜一旦形成，即可被壳聚糖和聚乙烯醇形成的三维网络吸附固定，使铜单质粒径处于纳米级，并在体系内部分散形成导电通路，增强体系的导电性能，在成膜过程中，包覆在改性填料表面的壳聚糖和聚氧乙烯吸水溶胀，形成水稳固化层，从而使得支撑体面积增大，从而增大填料接触面积，密度减小，使得石墨均匀分布在体系中，增强体系的导电性能，同时，水化层中的铜附着在体系的三维网络中，形成导电通路，进一步提升了体系的导电性能；（2）该技术通过加入植物精油，首先，植物精油成分占据了壳聚糖和聚乙烯醇骨架中的部分官能团的位置，降低了壳聚糖和聚乙烯醇分子中共价键的振动强度，同时，膜中可以与水形成亲水键的自由羟基团减少，膜的含水量降低，使得水蒸气透过系数和膨胀程度降低，从而使得膜的机械性能得到提升，其次，植物精油在体系中起到保护改性填料的作用，避免体系中铜被氧化，现将该一种石墨烯复合导电膜制备工艺方法及技术方案及实施例介绍如下供研究交流参考：（811271  265455）

该项目由华炬新产品研究所技术咨询委员会多位专家根据目前国内该领域最新技术推荐的新技术、新产品、新工艺，包括技术工艺、技术创新、技术配方、方法步骤及技术方案、实施例等方面的推荐，供同仁参考交流，鉴于技术配方的特殊性不接受退款，请根据需要斟酌后支付，谢谢。