Page 137 - 精细化工2019年第10期

第 10 期 李禹欣，等: 淀粉基底银纳米线柔性透明导电膜的合成及性能 ·2103·

式中：∆L 为膜断裂时长度的增加值，mm；L 0 为膜 淀粉膜表面进行活性处理的操作。
初始有效长度，20 mm。
1.3.3 淀粉膜水接触角测定
用接触角测量仪测量水滴在淀粉膜表面的接触
[4]
角,水滴量 5 μL 。
1.3.4 X 射线衍射（XRD）分析
对银纳米线进行 XRD 测试，探索银纳米线结晶
特性。采用 Cu-K α 辐射,管电压 40 kV、管电流 30 mA、
[6]
扫描范围为 0°~90°、扫描速度为 5 (°)/min 。
1.3.5 傅里叶变换红外光谱分析 图 1 淀粉膜接触角分析图
–1
KBr 压片法，波数范围 4000~450 cm ，扫描 Fig. 1 Contact angle analysis chart of starch film

32 次。 基底膜的平整度会影响导电膜的制备,高光滑
1.3.6 SEM 分析 的表面能增大银纳米线与淀粉膜的接触面积,增强
将淀粉膜用导电胶固定在铝制样品台，加速电 结合力，基底膜表面的 SEM 图及原子力显微扫描图
压 0.05~30 kV，采用扫描电镜观察样品表观形貌。 如图 2~3 所示。由图 2 可知，淀粉分子间形成致密
1.3.7 表面形貌及粗糙度测定 的结构，表面平坦光滑且致密，彼此间空隙小。薄
采用原子力显微镜（AFM）观察复合膜表面三 膜表面存在的少量白点为实验过程中没有完全糊化
维形貌和粗糙度，轻敲模式。 的淀粉颗粒。根据 AFM 检测数据（图 3）可知，淀
1.3.8 热重分析 粉膜平均粗糙度 3.92 nm，光滑度较高。因此，淀粉
取 5~10 mg 干燥粉末状样品，30~600 ℃，N 2 膜在表面活性和平滑程度上均具有制备导电膜的优
气氛中以 10 ℃/min 的升温速率，采用热重分析仪 良特性。
对样品进行热重分析。
1.4 性能测试
1.4.1 光透过性能测定
用紫外-可见分光光度计，以空气为对比作基
线，将导电膜用胶带粘在光束输出口，分别测试淀
粉基底膜及复合导电膜的透光率,波长范围 200~
800 nm。
1.4.2 导电性能测定
图 2 淀粉膜表面 SEM 图
采用镀膜方块电阻测试仪在淀粉复合膜上分别 Fig.2 SEM image of the surface of starch film
取 5 个点，测定方块电阻，取平均值。
1.4.3 柔韧性分析
将薄膜反复弯曲折叠测试薄膜方阻变化。弯曲
半径为 2 mm。
1.4.4 环境稳定性测试
将复合膜在空气环境下自然放置 100 d，每隔
10 d 测试薄膜方块电阻的变化。

2 结果与讨论
图 3 淀粉膜表面 AFM 图
Fig.3 AFM image of the surface of starch film
2.1 淀粉基底膜分析
图 1 为淀粉基底膜的水接触角。 图 4 为淀粉基底膜拉伸应力与位移的关系图。
如图 1 所示，淀粉基底膜的水接触角约 22.8°， 由图 4 可知，薄膜能承受的最大应力为 29.01 MPa，拉
常规聚偏氟乙烯（PVDF）改性处理聚对苯二甲酸乙 伸应力最大处对应的拉伸位移最大值为 1.52 mm，原
二醇酯（PET）薄膜水接触角从未改性 PET 的 70° 有效长度为 20 mm，断裂伸长率为 7.6%，表明淀粉
[9]
降低至 39.5°，不仅工艺复杂，而且膜变得不透明 。 基底膜机械性能及柔韧性较好。淀粉膜的机械性能
这说明淀粉膜上保留了较多的羟基与银纳米线溶液 取决于主链化学键作用力和淀粉分子间作用力，淀
结合，淀粉基底膜具有良好的亲水性能，节省了对 粉分子的极性增加或形成氢键均能提高淀粉膜拉伸