一种硫化铜柔性复合导电膜制备工艺方法及步骤

柔性导电复合材料具有优异的可拉伸性、导电性和应变敏感性，因而在传感器、可折叠电子屏幕、人造皮肤和器官等方面有广泛的运用前景。柔性电子是将有机或无机材料电子器件与柔性基底结合的新兴电子技术，由于其具有良好的柔性、延展性以及高效低成本的制备工艺，在信息、能源、医疗和国防等多个领域具有广泛的应用前景。最近几年，柔性电子技术呈现出了迅猛发展的势头，很多知名大学先后成立柔性电子技术研究机构，并对柔性电子器件的材料及制备工艺进行了大量研究。金属硫化物在光学、光电化学、催化、环保等方面都具有特殊的性能。它们具有良好的化学和热稳定性，是一种良好的光电材料。利用金属硫化物的特性来生产柔性聚合物复合导电材料的方法在目前应用最多是聚合物表面化学反应法，这种方法主要通过化学处理，即通过反应液的浸渍，在纤维表面产生吸附，然后通过化学反应使金属硫化物覆盖在高聚物材料表面。此方法优点在于工艺简单、成本较低，而且对高聚物材料的强度、柔软性、滑爽性等损伤较少。聚丙烯腈分子基团上存在着强极性氰基，内聚能大，有较高的热稳定性，可在120℃下长期使用，同时具有良好的耐有机溶剂(如丙酮、乙醇等)、耐光性、耐气候性和耐霉菌性耐水解性和抗氧化性。由聚丙烯腈所制得的膜平滑柔韧，有一定的亲水性。而且聚丙烯腈来源广泛、价格便宜。在20世纪80年代，日本研制了表面覆盖铜的硫化物的导电腈纶，是先将腈纶在含铜离子溶液中处理，然后在还原剂中处理，纤维上的Cu2+变成Cu+与-CN络合，进一步形成铜的硫化物的导电性物质。由于这些导电物质在纤维结构上形成了网络，使聚丙烯腈纤维具有导电性能。但是聚丙烯腈中的氰基的对铜离子的络合能力有限,采用此方法制备的硫化铜/聚丙烯腈复合导电材料往往会出现硫化铜与基体结合不牢固、表面分散不均匀等问题，从而导致复合导电材料稳定性差、导电性低。因而选择合适的方法改性聚丙烯腈，从而开发高柔性、高导电、耐久性导电柔性材料尤为重要。聚乙烯亚胺（PEI）大分子链上大量的氨基和亚氨基的氮原子由于含有孤对电子，其和金属离子的络合作用非常强烈。在PEI与金属离子络合的过程中，PEI大分子链上的氮原子通过与金属离子共用孤对电子而形成金属离子的络合物或者配合物,利用聚乙烯亚胺对聚丙烯腈进行改性，将会有效提高聚丙烯腈材料对硫化铜的负载，从而提高复合材料的导电性能。

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硫化铜柔性复合导电膜制备工艺方法及步骤，该技术的有益效果在于：（1）该技术首先将聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液与聚乙烯亚胺水溶液进行混合，涂膜后浸入含有戊二醛的水溶液中进行固化交联，在此基础上采用化学反应法制备硫化铜柔性复合导电膜。经过聚乙烯亚胺共混改性的聚丙烯腈膜不仅具有良好的柔性，而且聚乙烯亚胺水溶液中的水在膜成型的过程中起着制孔剂的作用。聚乙烯亚胺/聚丙烯腈膜具有连续分布的网状孔洞结构，使导电硫化铜不仅在柔性膜表面上沉积，而且在内部也生长，以致形成的硫化铜不仅能覆盖柔性基体膜表面，而且还贯穿到膜的内部，真正完成了硫化铜的有效负载，使复合材料具有优良的导电性能。（2）聚丙烯腈膜本身对铜离子具有络合作用，且由于引入了聚乙烯亚胺的强螯合吸附作用，其大分子链上拥有大量的胺基N原子使其具有很强的受电子性，它对铜离子能产生很强的络合作用，提高铜的硫化物在聚丙烯腈膜上的负载量，有效提高的柔性膜的导电性能及导电持久性。（3）该技术的制备方法其条件易控，操作简单，原料成本低，能量消耗少，适于大规模工业化成产。本发明制备的硫化铜柔性复合材料与其它产品相比其导电层与基体之间的附着力显著提升，导电层更加致密，具有突出的耐磨性和耐溶剂性；产品的电磁屏蔽性和柔韧性好，且该产品的面电阻对环境如压力、弹性等变化敏感，可广泛适用于传感器，防静电，防电磁屏蔽等领域，现将该一种硫化铜柔性复合导电膜制备工艺方法及步骤及技术方案及实施例介绍如下供研究交流参考：（811271  265383）

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。