自修复纳米复合导电薄膜的快速印刷制备及性能*
2021-09-16周成林夏圆圆秦海利
弹性体 2021年4期
周成林,夏圆圆,秦海利
(合肥工业大学 化学与化工学院,安徽 合肥 230009)
自20世纪50年代纳米材料被提出以来,越来越多的科学家投身于该领域的研究,从而推动了纳米科学的快速发展。纳米颗粒由于特异的尺寸效应从而赋予了其在光学、催化、能源等领域的应用[1]。与单组分材料相比,纳米复合聚合物中功能性纳米粒子在聚合物基质内部充当纳米填料,两者间协同作用产生了独特性能,例如机械强度和结构稳定性,从而被广泛应用于包括电子、催化、传感器、生物医学等领域[2-3]。通过精心设计聚合物与纳米材料组合方式,从而制备出不同功能的纳米复合聚合物材料以满足不同应用需求。
随着材料的轻薄化发展,具有优异性能的薄膜材料引起了人们广泛关注。纳米复合薄膜是利用各种纳米材料与聚合物链通过物理或化学交联而成。由于具有许多潜在的应用前景,具有特殊功能性薄膜材料的设计与制备得到了迅速的发展。凭借纳米材料在聚合物链中的均匀分布,这些功能性的纳米复合薄膜可针对所需应用定制物理和机械性能,例如透光率、柔性、导电性、自修复性能等[4-5]。然而,当传统的薄膜制备工艺[6-8],例如湿法技术(即旋涂、浸涂、滴涂、刷涂、层层组装、朗缪尔-布洛杰特组装、喷墨印刷)和干法(真空升华沉积)等被用于微纳米薄膜的制备过程中,由于薄膜材料本身和制备工艺的限制,常会导致可控性差的聚合物链或纳米粒子自发聚集,且由于制备工艺复杂,无法实现薄膜大规模快速制备。……
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