本發(fā)明涉及導(dǎo)電材料，具體涉及一種相同材料配方下實現(xiàn)不同電阻值的導(dǎo)電薄膜的制備方法、以及導(dǎo)電薄膜。

背景技術(shù)：

1、目前，導(dǎo)電薄膜的應(yīng)用越來越廣泛，在多個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。其中，導(dǎo)電薄膜的應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋電子設(shè)備、觸控顯示、電磁屏蔽、光伏發(fā)電、生物醫(yī)學(xué)等方面。

2、另外，不同電阻值的導(dǎo)電薄膜在應(yīng)用上有顯著的差異。高電阻值的導(dǎo)電薄膜適用于需要限制電流流動的場合，如電磁屏蔽、靜電防護等。高電阻值可以有效地限制電流的流動，減少電能轉(zhuǎn)化為熱能，從而降低能耗和發(fā)熱量。而低電阻值的導(dǎo)電薄膜則適用于需要高效電流傳導(dǎo)的場合，如電路板、連接器、傳感器等。低電阻值可以提高電流的傳導(dǎo)效率，使設(shè)備響應(yīng)更加迅速，適用于需要快速反應(yīng)和高能效的設(shè)備。此外，不同電阻值的導(dǎo)電薄膜在能效表現(xiàn)、產(chǎn)品穩(wěn)定性和應(yīng)用領(lǐng)域等方面也有所不同。

3、目前，導(dǎo)電薄膜的電阻值的調(diào)節(jié)方法包括以下幾個方面：1)控制導(dǎo)電顆粒的含量和分布；2)控制涂層的厚度和干燥條件；3)改變導(dǎo)電涂層的材料配比；4)對導(dǎo)電薄膜進行氧化處理或高溫退火處理。

4、然而，現(xiàn)有技術(shù)關(guān)于調(diào)節(jié)導(dǎo)電薄膜電阻值的方法，要么改變材料的配方，需要采購或調(diào)配多種材料配方來適配制備不同電阻值的導(dǎo)電薄膜；要么需要額外增加生產(chǎn)工序，導(dǎo)致工序繁瑣，生產(chǎn)效率較低，生產(chǎn)成本較高。另外，如果要在一張導(dǎo)電薄膜上實現(xiàn)不同位置不同電阻值或者不同位置的電阻值呈現(xiàn)規(guī)律變化時，現(xiàn)有技術(shù)是比較難實現(xiàn)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的第一個目的在于提供一種相同材料配方下實現(xiàn)不同電阻值的導(dǎo)電薄膜的制備方法，該制備方法不需要采購或調(diào)配多種材料配方來適配制備不同電阻值的導(dǎo)電薄膜，也不需要額外增加生產(chǎn)工序，具有工序簡便，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低的優(yōu)點，且能夠在一張導(dǎo)電薄膜上實現(xiàn)不同位置不同電阻值或者不同位置的電阻值呈現(xiàn)規(guī)律變化。

2、通過本發(fā)明的一種相同材料配方下實現(xiàn)不同電阻值的導(dǎo)電薄膜的制備方法生產(chǎn)的導(dǎo)電薄膜，具有不同方向上的電阻差異，其中在與噴涂方向或拉伸方向同方向上的電阻最低，在與噴涂方向或拉伸方向垂直方向上的電阻則最高。相應(yīng)地，在其他角度方向上的電阻介于前述最低電阻和最高電阻兩者之間，因此在特定角度下的裁切，即可以滿足不同產(chǎn)品的電阻需求。

3、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的第二個目的在于提供一種導(dǎo)電薄膜。

4、為實現(xiàn)上述發(fā)明的第一個目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

5、本發(fā)明提供一種相同材料配方下實現(xiàn)不同電阻值的導(dǎo)電薄膜的制備方法，包括以下步驟：利用噴嘴將導(dǎo)電材料漿噴涂到高分子材料基材上，并進行加熱，并對高分子材料基材進行拉伸卷繞；

6、通過改變所述噴嘴相對所述高分子材料基材的噴涂角度，和/或，通過改變所述高分子材料基材的拉伸比，以獲得不同電阻值的導(dǎo)電薄膜。

7、本發(fā)明的一種相同材料配方下實現(xiàn)不同電阻值的導(dǎo)電薄膜的制備方法，利用噴嘴將導(dǎo)電材料漿噴涂到高分子材料基材上時，噴嘴的噴涂角度不同，會使得噴出的導(dǎo)電材料漿中導(dǎo)電物質(zhì)的排列朝向存在差異，當噴涂角度越小，導(dǎo)電物質(zhì)的同向排列越好，進而導(dǎo)電性能越好，電阻值越低。當噴涂角度越大，導(dǎo)電物質(zhì)的同向排列性越差，進而導(dǎo)電性能越差，電阻值越高。另外，對噴涂有導(dǎo)電材料漿的高分子材料基材進行拉伸，能夠使得導(dǎo)電物質(zhì)的同向排列性更好，當拉伸比越大，導(dǎo)電物質(zhì)的同向排列性越好，導(dǎo)電物質(zhì)的取向性加強，進而導(dǎo)電性能越好，電阻值越低；反之亦然。

8、進一步的，對所制備得到的導(dǎo)電薄膜朝不同角度進行裁切出若干塊導(dǎo)電薄膜，進一步制得不同電阻值的若干塊導(dǎo)電薄膜。

9、其中，在制備得到的一張大塊導(dǎo)電薄膜上朝不同角度進行裁切出若干小塊導(dǎo)電薄膜，由于該大塊導(dǎo)電薄膜中的導(dǎo)電物質(zhì)的取向基本一致，當進行不同角度裁切出若干小塊導(dǎo)電薄膜，該若干小塊導(dǎo)電薄膜中的導(dǎo)電物質(zhì)的取向不同，進而得到的若干小塊導(dǎo)電薄膜的電阻值不同。

10、進一步的，所述噴涂角度設(shè)置為15度～90度。其中，將噴涂角度設(shè)置為15度～90度，在生產(chǎn)上是比較容易實現(xiàn)的。當噴涂角度為15度時，導(dǎo)電材料漿中的導(dǎo)電物質(zhì)在高分子材料基材上更趨向于同向排列，進而使得制得的導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電性能比較好，電阻值比較低。當噴涂角度為90度時，導(dǎo)電材料漿中的導(dǎo)電物質(zhì)在高分子材料基材上比較雜亂無章，同向排列性比較差，進而使得制得的導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電性能比較差，電阻值比較高。

11、進一步的，所述高分子材料基材的拉伸比為2％～30％。其中，高分子材料基材的拉伸比為2％～30％，在生產(chǎn)上是比較容易實現(xiàn)的。當高分子材料基材的放卷速度和收卷速度不同時，便可實現(xiàn)高分子材料基材的拉伸。當高分子材料基材的放卷速度和收卷速度均為定速時，則制得的整個導(dǎo)電薄膜的電阻值一致；當高分子材料基材的放卷速度和收卷速度均為動態(tài)變化時，則能使得制得的導(dǎo)電薄膜各部分的電阻值實現(xiàn)不同，或使得導(dǎo)電薄膜各部分的電阻值實現(xiàn)規(guī)律變化。

12、進一步的，所述加熱溫度為300℃～400℃，所述加熱時間為5min～60min。其中，根據(jù)所噴涂的導(dǎo)電材料漿的不同厚度來設(shè)定加熱時間。該加熱溫度和時間能使得導(dǎo)電材料漿與高分子材料基材牢固結(jié)合。

13、進一步的，所述導(dǎo)電材料漿為含具有長徑比的導(dǎo)電物質(zhì)分散在有機溶劑中形成的混合液；當該導(dǎo)電材料漿被噴涂到高分子材料基材上，在加熱的條件下，有機溶劑會揮發(fā)，隨著有機溶劑的揮發(fā)，且高分子材料基材在加熱下會軟化，使得導(dǎo)電物質(zhì)與高分子材料基材牢固結(jié)合?；颍?/p>

14、所述導(dǎo)電材料漿為二元酸酐、二元胺和含具有長徑比的導(dǎo)電物質(zhì)分散在有機溶劑中形成的混合液。當導(dǎo)電材料漿被噴涂到高分子材料基材上，在加熱的條件下，二元酸酐和二元胺會反應(yīng)生成聚酰亞胺，且高分子材料基材在加熱下會軟化并與生成的聚酰亞胺牢固結(jié)合，導(dǎo)電物質(zhì)也與高分子材料基材和生成的聚酰亞胺牢固結(jié)合。

15、其中，所述二元酸酐為芳香族二元酸酐、半芳香族二元酸酐或脂肪族二元酸酐中的至少一種；和/或，二元酸酐為丁二酸酐、順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐或戊二酸酐中的至少一種。

16、其中，所述二元胺包括芳香族二元胺、半芳香族二元胺或脂肪族二元胺中的至少一種，和/或，包括乙二胺、丙二胺、己二胺或?qū)Ρ蕉分械闹辽僖环N。

17、進一步的，所述導(dǎo)電物質(zhì)為碳納米管和/或石墨纖維，其中，碳納米管和石墨纖維具有長徑比，因而具有縱向和橫向特性，其縱向和橫向特性差異顯著，尤其是在電導(dǎo)率和熱傳導(dǎo)方面。其中，碳納米管和石墨纖維的縱向?qū)щ娦阅軆?yōu)異，而橫向?qū)щ娦阅茌^差，碳納米管和石墨纖維的電導(dǎo)率表現(xiàn)出很強的各向異性，縱向電導(dǎo)率遠高于橫向電導(dǎo)率。本發(fā)明采用碳納米管和石墨纖維作為導(dǎo)電物質(zhì)，協(xié)同配合獲得不同電阻值的導(dǎo)電薄膜，正是利用了碳納米管和石墨纖維的電導(dǎo)率的各向異性。當噴涂角度越小，更多碳納米管和/或石墨纖維朝導(dǎo)電薄膜的縱向表現(xiàn)出的縱向排列，進而制得的導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電性能越好，電阻值越低。當噴涂角度越大，碳納米管和/或石墨纖維會出現(xiàn)更多各種朝向，進而制得的導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電性能越差，電阻值越高。另外，對噴涂有碳納米管和/或石墨纖維的高分子材料基材進行拉伸，能夠促使碳納米管和/或石墨纖維朝高分子材料基材的縱向方向形成縱向排列，當拉伸比越大，碳納米管和/或石墨纖維的縱向排列性越好，導(dǎo)電物質(zhì)的取向性加強，進而制得的導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電性能越好，電阻值越低；反之亦然。

18、或，所述導(dǎo)電物質(zhì)為碳納米管和/或石墨烯纖維分別與其他導(dǎo)電物質(zhì)的組合；碳納米管和/或石墨烯纖維分別與其他導(dǎo)電物質(zhì)的組合，也能利用碳納米管和/或石墨纖維的導(dǎo)電率的各向異性，協(xié)同配合獲得不同電阻值的導(dǎo)電薄膜。

19、所述其他導(dǎo)電物質(zhì)為石墨烯、導(dǎo)電炭黑中的至少一種。

20、進一步的，所述導(dǎo)電材料漿為含具有長徑比的導(dǎo)電物質(zhì)分散在有機溶劑中形成的混合液中，所述導(dǎo)電物質(zhì)占所述混合液的質(zhì)量百分比為1％～40％；其中，該導(dǎo)電物質(zhì)占混合液的質(zhì)量百分比，能夠協(xié)同配合獲得不同電阻值的導(dǎo)電薄膜。

21、和/或

22、所述導(dǎo)電材料漿為二元酸酐、二元胺和含具有長徑比的導(dǎo)電物質(zhì)分散在有機溶劑中形成的混合液中，所述二元酸酐和二元胺的摩爾比為1:1；和/或，所述混合液的固含量為4％～8％；進而能夠很好的形成聚酰亞胺并協(xié)同配合獲得不同電阻值的導(dǎo)電薄膜。和/或

23、所述有機溶劑為n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺或n-甲基吡咯烷酮中的至少一種。

24、進一步的，所述高分子材料基材為聚酰胺酸的膜基材或聚酰亞胺的膜基材。其中，由于聚酰胺酸的膜基材或聚酰亞胺的膜基材具有耐高溫的特性，因此采用聚酰胺酸的膜基材或聚酰亞胺的膜基材作為高分子材料基材時制得的導(dǎo)電薄膜具有耐高溫的特性。其中，聚酰胺酸的膜基材是由二氨基二苯醚與均苯二甲酸酐合成制得，該聚酰胺酸的膜基材在加熱的條件下，能進一步分解制得聚酰亞胺。當利用噴嘴將導(dǎo)電材料漿噴涂到聚酰胺酸的膜基材上，并進行加熱時，聚酰胺酸會進一步分解形成聚酰亞胺，并在此過過程中，能夠與導(dǎo)電材料漿中的導(dǎo)電物質(zhì)牢固結(jié)合。

25、其中，當利用噴嘴將導(dǎo)電材料漿噴涂到聚酰亞胺的膜基材上，并進行加熱時，聚酰亞胺的膜基材會軟化，能夠與導(dǎo)電材料漿中的導(dǎo)電物質(zhì)牢固結(jié)合。

26、進一步的，將高分子材料基材的原液噴涂到支撐托底上，并加熱至部分交聯(lián)固化的狀態(tài)后，再利用噴嘴將導(dǎo)電材料漿噴涂到所述部分交聯(lián)固化狀態(tài)的高分子材料基材上，并進行加熱，并對高分子材料基材進行拉伸卷繞。

27、其中，高分子材料基材的原液包括以下組分：二元酸酐、二元胺和有機溶劑；其中，有機溶劑為n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺或n-甲基吡咯烷酮中的至少一種。其中，二元酸酐和二元胺均勻分散于有機溶劑形成高分子材料基材的原液，當對高分子材料基材的原液噴涂到支撐托底上后進行加熱時，二元酸酐和二元胺通過親核加成反應(yīng)形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺。其中，二元酸酐和二元胺的摩爾比為1:1；高分子材料基材的原液的固含量為3％～10％。另外，將高分子材料基材的原液加熱至部分交聯(lián)固化的狀態(tài)的溫度為195℃～205℃。

28、其中，該工藝能夠使得制備高分子材料基材與制備導(dǎo)電薄膜成為一個連續(xù)的生產(chǎn)工序。

29、為實現(xiàn)上述發(fā)明的第二個目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

30、本發(fā)明提供一種導(dǎo)電薄膜，是由上述所述的一種相同材料配方下實現(xiàn)不同電阻值的導(dǎo)電薄膜的制備方法制得；和/或

31、對所制備得到的導(dǎo)電薄膜朝不同角度進行裁切，能得到不同電阻值的導(dǎo)電薄膜。

32、相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

33、(1)本發(fā)明的一種相同材料配方下實現(xiàn)不同電阻值的導(dǎo)電薄膜的制備方法，利用噴嘴將導(dǎo)電材料漿噴涂到高分子材料基材上時，噴嘴的噴涂角度不同，會使得噴出的導(dǎo)電材料漿中導(dǎo)電物質(zhì)的排列朝向存在差異，當噴涂角度越小，導(dǎo)電物質(zhì)的同向排列越好，進而導(dǎo)電性能越好，電阻值越低。當噴涂角度越大，導(dǎo)電物質(zhì)的同向排列性越差，進而導(dǎo)電性能越差，電阻值越高。另外，對噴涂有導(dǎo)電材料漿的高分子材料基材進行拉伸，能夠使得導(dǎo)電物質(zhì)的同向排列性更好，當拉伸比越大，導(dǎo)電物質(zhì)的同向排列性越好，導(dǎo)電物質(zhì)的取向性加強，進而導(dǎo)電性能越好，電阻值越低；反之亦然。

34、(2)本發(fā)明的一種相同材料配方下實現(xiàn)不同電阻值的導(dǎo)電薄膜的制備方法生產(chǎn)的導(dǎo)電薄膜，具有不同方向上的電阻差異，其中在與噴涂方向或拉伸方向同方向上的電阻最低，在與噴涂方向或拉伸方向垂直方向上的電阻則最高。相應(yīng)地，在其他角度方向上的電阻介于前述最低電阻和最高電阻兩者之間，因此在特定角度下的裁切，即可以滿足不同產(chǎn)品的電阻需求。

35、(3)本發(fā)明的一種相同材料配方下實現(xiàn)不同電阻值的導(dǎo)電薄膜的制備方法，相對于現(xiàn)有技術(shù)，為了制備不同電阻值的導(dǎo)電薄膜，該制備方法不需要采購或調(diào)配多種導(dǎo)電材料漿配方或高分子材料基材原液配方來適配制備不同電阻值的導(dǎo)電薄膜，也不需要額外增加生產(chǎn)工序，具有工序簡便，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低的優(yōu)點。

36、(4)本發(fā)明的一種相同材料配方下實現(xiàn)不同電阻值的導(dǎo)電薄膜的制備方法，在生產(chǎn)的過程中，高分子材料基材處于持續(xù)傳輸?shù)臓顟B(tài)下，通過改變噴嘴相對高分子材料基材的噴涂角度，和/或，通過改變高分子材料基材的拉伸比，能夠使制得的同一張導(dǎo)電薄膜上實現(xiàn)不同位置不同電阻值或者不同位置的電阻值呈現(xiàn)規(guī)律變化，因此，本發(fā)明的一種相同材料配方下實現(xiàn)不同電阻值的導(dǎo)電薄膜的制備方法具有很好的應(yīng)用前景。

37、(5)本發(fā)明的一種導(dǎo)電薄膜，由于采用本發(fā)明的一種相同材料配方下實現(xiàn)不同電阻值的導(dǎo)電薄膜的制備方法制得，具有生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低的優(yōu)點，且能夠在一張導(dǎo)電薄膜上實現(xiàn)不同位置不同電阻值或者不同位置的電阻值呈現(xiàn)規(guī)律變化。另外，對所制備得到的導(dǎo)電薄膜朝不同角度進行裁切，能得到不同電阻值的導(dǎo)電薄膜。