可拉伸银导电膜的制备及其在纺织电子中的应用

发布时间：2021-03-02 01:12

　　织物因其具有柔软性、轻便性、可透气并且舒适性等优点,为可穿戴设备提供了理想的平台。但是,织物表面存在粗糙度大、多孔等缺点,限制了印刷技术在织物表面直接构筑电极。所以截止至目前,仍未开发出直接在纺织品基底上实现多功能的可穿戴设备。为了解决这个问题,本文基于银导电油墨的相分离现象制备可拉伸银导电膜,解决了织物上直接构筑电极的难题。同时,结合丝网印刷技术与热压工艺技术在纺织品上实现多功能器件构筑,为银导电膜在织物衬底上实现可穿戴电子器件提供有价值的参考。首先,为了研究导电油墨的相分离现象,采用热塑性聚氨酯（TPU）为树脂相、银粉（5.295μm）为导电填料、异弗尔酮为溶剂,以重量比为1:4:3进行配制可拉伸导电油墨。随后,将制备好的油墨在玻璃基底上印刷面积为2×2cm的方块电极。最后,将电极在不同温度下进行退火,研究退火温度对油墨电学性能与微观形貌的影响。结果表明,温度对油墨的相分离存在依赖性。当油墨在低温下退火（退火温度低于90℃）,油墨呈现为不导电的现象。随着退火温度的提高,电极的电学性能与拉伸性能增加（当退火温度达到130℃时,油墨的电导率10550S/cm）。其次,基于油墨的相分离现... 

【文章来源】：浙江师范大学浙江省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

梭织面料的表面结构与粗糙度梭织面料与针织面料不同，梭织面料主要将纱线利用机织的形式构建出经纬交错的丝线纹路

第一章绪论6如何利用印刷工艺在织物上直接构筑电极仍然是目前的难题。1.4导电织物的应用由于纺织品是人们生活中的必需品，所以赋予织物导电性能够大大提高了纺织品的应用范围。目前，国内外对导电织物在穿戴电子、智能纺织品、医疗等领域进行了大量的研究与开发，如图1.2所示[43]。特别是在传感器、医疗保健与穿戴电子方向也有着重大突破。图1.2可拉伸电子的应用1.4.1传感器随着科学技术的进步，传感技术已经愈发成熟，例如遥控装置、指纹解锁、心电检测、酒精检测等设备，传感器就是其中的核心。但是传统的传感设备主要集成于刚性衬底上，所以设备的适应场景单一。随着柔性电子的兴起，越来越多的传感器开始

第二章可拉伸Ag导电油墨的制备及相分离现象的研究15(a)(b)图2.1a)银粉的扫描电镜图片，b)银粉的粒径统计分布2.3.2树脂的溶解热塑性聚氨酯（TPU）由于具有优异的拉伸性，并且其分子中大量的-NH-COO-基团和游离态极性基团能与织物上的羟基（-OH）结合成化学键，形成较强的化学力结合，从而提高树脂与织物的粘附力。同时，在较高温度下，树脂熔融后容易渗透到织物的孔洞中，冷却后与织物纤维之间形成物理机械结合，进而增强了树脂的粘附力。本章采取热塑性聚氨酯为树脂连接相，随后用异弗尔酮为溶剂进行溶解。取一定量的异弗尔酮作为溶剂溶解热塑性聚氨酯，在磁力搅拌器下搅拌1小时。如表2-3所示。表2.3不同浓度树脂的溶解树脂浓度TPU质量/g异弗尔酮质量/g质量比搅拌时间/h状态25%4.00116.031:412透明、流动性好2.3.3油墨的制备利用热塑性聚氨酯（TPU）作为可拉伸导电油墨的连接相材料，银微粉（平均粒径5.295μm）作为导电填料，异弗尔酮（99.99%）作为溶剂。实验步骤具体如下：先称量一定量的树脂与异弗尔酮溶液置于油墨瓶中，随后在搅拌机下进行搅拌12小时，转速为500rpm。随后，在树脂溶液中缓慢加入已经称量好的银粉。最后，增加转速至1000rpm，搅拌4h，让银粉在树脂溶液中分散均匀，流程如图2.2所示。制备得到


本文编号：3058316