技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于透明功能薄膜領(lǐng)域，具體涉及一種全印刷多功能透明薄膜及其制備方法。

背景技術(shù)

透明材料是目前裝備智能化及建筑智能化的重要構(gòu)成材料。基于設(shè)計(jì)服務(wù)于人類(lèi)生活需求及提升的理念，使用功能化的透明材料能顯著提升產(chǎn)品和設(shè)計(jì)的價(jià)值。建筑或其它交通工具使用的透明玻璃窗從最開(kāi)始的透光，逐漸演變成具有多種功能特性的透明窗，如各種波段的光線隔絕，可控的顏色變化，超疏水，殺菌和加熱等等功能。目前發(fā)展的已有產(chǎn)業(yè)化的變色玻璃、調(diào)光玻璃以及LOW-E玻璃是透明材料功能化的典型代表，達(dá)到一些部分的功能要求，已經(jīng)向產(chǎn)業(yè)化邁進(jìn)。但作為實(shí)際應(yīng)用來(lái)講，其制造成本仍然比較高，大范圍推廣使用難，而通過(guò)制備溶液漿料，然后以全印刷工藝來(lái)制備透明功能薄膜將具有顯著競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

石墨烯是一種新型材料，具有獨(dú)特的二維晶體結(jié)構(gòu)，碳原子的六方結(jié)構(gòu)組成的單原子厚度的納米片，從而產(chǎn)生非常高的電導(dǎo)性(8×10⁵S/m)、高熱導(dǎo)性(約5300Wm^-1K^-1)、大表面積(>2600m²/g)、強(qiáng)機(jī)械特性(拉伸強(qiáng)度為130GPa并且楊氏模量為1TPa)、低摩擦系數(shù)以及優(yōu)良的抗腐蝕性。目前，使用石墨烯作為導(dǎo)電層主要采用真空法制備及配合膜轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)，使用溶液法難以達(dá)到高導(dǎo)電性及同時(shí)保證透明度符合采光要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，目的在于提供一種全印刷多功能透明薄膜及其制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種全印刷多功能透明薄膜的制備方法，包括如下步驟：

(1)選用膜層基底，清洗干凈，吹干，備用；

(2)印制過(guò)渡層：首先配制過(guò)渡層可印刷墨水；然后在常溫下將過(guò)渡層可印刷墨水噴涂在基板上，再對(duì)基板烘干，完成過(guò)渡層的制備；

(3)制備功能層：首先配制功能層可印刷墨水，然后將功能層可印刷墨水刮涂在過(guò)渡層之上，再對(duì)形成的功能層薄膜進(jìn)行加熱烘烤、還原和再加熱，完成功能層的制備；

(4)制備抗損層：配制抗損層可印刷墨水，將抗損層可印刷墨水刮涂在功能層之上，對(duì)形成的抗損層進(jìn)行加熱烘烤，完成抗損層的制備；

在膜層基底上依次完成過(guò)渡層、功能層、過(guò)渡層和抗損層的制備過(guò)程，所得薄膜即為全印刷多功能透明薄膜。

上述方案中，在涂覆抗損層之前，使用步驟(2)所述方法在功能層上制備一層過(guò)渡層，然后在過(guò)渡層之上制備抗損層。

上述方案中，所述基底為玻璃或有機(jī)聚合物，所述玻璃為石英玻璃、鋁硅酸鹽玻璃、高硅氧玻璃、鈉鈣硅酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃、鉛硅酸鹽玻璃和硼硅酸鹽玻璃中的一種，所述有機(jī)聚合物為PET、PP、PE、PMMA、PC、PEN和PI中的一種。

上述方案中，所述基底材料的厚度為0.01～30mm，優(yōu)選為0.1～4mm。

上述方案中，所述過(guò)渡層可印刷墨水為0.1wt％～15wt％的硅烷偶連劑醇溶液、0.1wt％～15wt％的甲苯-2,4-二異氰酸酯溶液、或0.1wt％～10wt％的乙氧基氟碳水溶液。

上述方案中，所述過(guò)渡層的膜層厚度為1nm～2μm。

上述方案中，步驟(2)所述烘干的溫度為50℃～100℃。

上述方案中，所述功能層可印刷墨水的組分按體積百分比計(jì)為：氧化石墨烯水性溶液20％～60％、納米銀線溶液15％～70％、分散溶劑3％～10％、樹(shù)脂混合劑0％～10％、偶連劑0～10％、其它組分1％～12％，所述其它組分為納米金屬氧化物、金屬氧化物的有機(jī)前驅(qū)體和金屬氧化物的無(wú)機(jī)前驅(qū)體鹽中的一種或幾種。

上述方案中，所述金屬氧化物的有機(jī)前驅(qū)體和金屬氧化物的無(wú)機(jī)前驅(qū)體鹽選自四異丙醇鈦、鈦酸異丙酯、二(乙酰丙酮基)鈦酸二異丙酯、正硅酸乙酯、硅酸丙酯、氯化鋅、醋酸鋅和氯化錫中的一種或幾種。

上述方案中，所述納米金屬氧化物為納米氧化鈦、納米氧化鋅、納米氧化鋯、納米氧化鉬、或納米氧化鎢。

上述方案中，所述氧化石墨烯水性溶液的濃度為0.01～2g/mL。

上述方案中，所述納米銀線溶液為納米銀線水性溶液或納米銀線異丙醇溶液，濃度為0.01～2g/mL。

上述方案中，所述分散溶劑為去離子水、乙醇、異丙醇、丙酮、或N-甲基吡咯烷酮。

上述方案中，所述樹(shù)脂混合劑為聚丙烯酸樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂和水性環(huán)氧樹(shù)脂中的一種或幾種。