本发明属于导电薄膜材料制备，具体涉及低损伤改性碳纤维/废纸纤维柔性导电薄膜材料的制备方法，还涉及该低损伤改性碳纤维/废纸纤维柔性导电薄膜材料。
背景技术：
1、随着电子信息产业的不断发展，柔性导电薄膜材料凭借良好的导电性和柔韧性，在电光转换、电磁转换、电热转换等领域应用广泛。导电性是薄膜材料发展其他特性的基础，而成本则对薄膜材料的实际生产应用产生限制。
2、碳纤维(cf)具有超强的机械强度和良好的耐氧化、耐化学腐蚀特性，同时与银、铜等金属材料相比，成本低廉，在制备大尺寸柔性电子器件方面具有绝对的成本优势，适合于工业领域的大规模生产。cf的制备工艺包括高温碳化，纤维表面呈现化学惰性，在增强复合材料时，与基体的界面粘结性差。然而，对碳纤维进行表面改性时，强力的(化学)处理可能会损伤表面结构，从而损伤碳纤维的强度，降低复合材料的机械性能。
3、数字印刷废纸纤维(wf)是优质的废纸资源，其含有大量的纤维素、半纤维素，具有低的热膨胀系数、成膜可卷性、成本低等优点。然而在传统废纸的回收领域，数字印刷废纸由于脱墨困难，被视为低值废纸，将数字印刷废纸纤维作为增强材料，探索其在不同领域的高值化应用是当今的一个挑战。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供低损伤改性碳纤维/废纸纤维柔性导电薄膜材料的制备方法，该薄膜材料具有高的导电性及抗拉强度。
2、本发明的另一目的在于提供低损伤改性碳纤维/废纸纤维柔性导电薄膜材料。
3、本发明所采用的技术方案是，低损伤改性碳纤维/废纸纤维柔性导电薄膜材料的制备方法，具体为：将丙酮退浆后碳纤维置于麦氏酸溶液中接枝改性，再将接枝后碳纤维置于微纳米粒子施胶剂中，制得接枝和纳米粒子施胶两步改性的碳纤维；在聚乙烯醇、草酸、阴离子聚丙烯酰胺混合溶液中加入两步改性的碳纤维，后加入废纸纤维，使用溶液浇铸法成膜，制得低损伤改性碳纤维/废纸纤维导电薄膜复合材料。
4、本发明的特点还在于，
5、具体为：步骤1，使用丙酮浸泡商业施浆的碳纤维(cf)，后使用去离子水清洗cf，再将其放置鼓风干燥箱中干燥，制得丙酮退浆后的cf，记为cf-b；
6、步骤2，将麦氏酸溶于无水乙醇，形成麦氏酸乙醇溶液，将cf-b浸泡于麦氏酸乙醇溶液，搅拌，制得羧基化的cf，记为cf-m；
7、步骤3，将羧甲基纤维素溶解于去离子水，水浴搅拌至完全溶解，形成羧甲基纤维素溶液，将微纳米颗粒加入羧甲基纤维素水溶液中，配制形成混合施胶剂，使用超声波清洗机超声震荡混合施胶剂，再将混合施胶剂进行磁力搅拌，制成施胶悬浮液；
8、步骤4，将步骤2制备的cf-m加入到步骤3中的施胶悬浮液，水浴搅拌，静置待微纳米颗粒在重力和粘性作用下沉积到cf表面，洗涤，干燥，制得两步改性后的cf；
9、步骤5，将聚乙烯醇(pva)、草酸加入去离子水中，水浴搅拌至完全溶解，再加入阴离子聚丙烯酰胺作为分散剂，得到pva混合溶液；
10、步骤6，将步骤4制备的两步改性后的cf加入步骤5中的pva混合溶液中，持续搅拌至cf分散均匀，制备两步改性后的cf/pva混合溶液；
11、步骤7，用去离子水浸泡数字印刷废纸碎屑，使用搅拌机打浆浸泡后的废纸碎屑，过滤水分，制得wf；
12、步骤8，将步骤7中的wf加入步骤6制备的两步改性后的cf/pva混合溶液，搅拌均匀，得到改性后cf/wf/pva溶液体系，超声震荡去除溶液体系内多余的气泡，再将溶液体系倒入玻璃模具，干燥，脱模，得到低损伤改性碳纤维/废纸纤维柔性导电薄膜材料。
13、步骤1中，浸泡丙酮时间为24-48h，干燥温度为60-80℃，干燥时间为8-12h。
14、步骤3中，羧甲基纤维素溶液的质量分数为0.75-1wt％；微纳米颗粒为cnt、tic或者ag；微纳米颗粒与羧甲基纤维素水溶液的质量比为0.25-1：150；超声震荡时间为1-1.5h；搅拌时间为1-2h。
15、步骤4中，水浴搅拌温度为50-60℃，水浴搅拌时间为2-3h；静置时间为12-24h。
16、步骤5中，pva、草酸、阴离子聚丙烯酰胺、去离子水的质量比为7：2：0.2：100；水浴搅拌温度为60-80℃。
17、步骤7中，浸泡温度为60-80℃，浸泡时间为1-1.5h；使用搅拌机打浆两次，每次时间为30s。
18、步骤8中，wf与两步改性后的cf/pva混合溶液的质量比为2.2-2.25：300；超声震荡时间为0.5-1h，干燥温度50-60℃，干燥时间5.5-6.5h。
19、本发明所采用的另一技术方案是，由低损伤改性碳纤维/废纸纤维柔性导电薄膜材料的制备方法制备得到导电薄膜材料。
20、本发明的有益效果是：
21、(1)本发明的制备方法，先使用麦氏酸接枝cf，增加cf表面羧基的含量，再使用羧甲基纤维素在接枝后碳纤维表面分别施胶cnt、tic、ag三种微纳米粒子，麦氏酸接枝和微纳米粒子施胶，皆是低损伤的改性方法，并未损害cf自身的机械强度，提高了碳纤维/废纸纤维导电薄膜复合材料的导电和抗拉强度；
22、(2)本发明以接枝改性和施胶改性处理后的cf、wf为增强材料，以pva为基体，通过溶液浇铸法制备成本低、柔性可卷曲的cf/wf/pva导电薄膜材料。
23、(3)本发明方法，避免了数字印刷废纸在回收过程中的脱墨难题，wf在cf/wf/pva导电薄膜材料中充当柔性骨架，缠绕在碳纤维中形成3d网络，增强复合薄膜材料成膜性和柔性。
1.低损伤改性碳纤维/废纸纤维柔性导电薄膜材料的制备方法，其特征在于，具体为：将丙酮退浆后碳纤维置于麦氏酸溶液中接枝改性，再将接枝后碳纤维置于微纳米粒子施胶剂中，制得接枝和纳米粒子施胶两步改性的碳纤维；在聚乙烯醇、草酸、阴离子聚丙烯酰胺混合溶液中加入两步改性的碳纤维，后加入废纸纤维，使用溶液浇铸法成膜，制得低损伤改性碳纤维/废纸纤维柔性导电薄膜复合材料。
2.如权利要求1所述的低损伤改性碳纤维/废纸纤维柔性导电薄膜材料的制备方法，其特征在于，具体为：
3.如权利要求2所述的低损伤改性碳纤维/废纸纤维柔性导电薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，浸泡丙酮时间为24-48h，干燥温度为60-80℃，干燥时间为8-12h。
4.如权利要求2所述的低损伤改性碳纤维/废纸纤维柔性导电薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，羧甲基纤维素溶液的质量分数为0.75-1wt％；微纳米颗粒为cnt、tic或者ag；微纳米颗粒与羧甲基纤维素水溶液的质量比为0.25-1：150；超声震荡时间为1-1.5h；搅拌时间为1-2h。
5.如权利要求2所述的低损伤改性碳纤维/废纸纤维柔性导电薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，水浴搅拌温度为50-60℃，水浴搅拌时间为2-3h；静置时间为12-24h。
6.如权利要求2所述的低损伤改性碳纤维/废纸纤维柔性导电薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述步骤5中，pva、草酸、阴离子聚丙烯酰胺、去离子水的质量比为7：2：0.2：100；水浴搅拌温度为60-80℃。
7.如权利要求2所述的低损伤改性碳纤维/废纸纤维柔性导电薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述步骤7中，浸泡温度为60-80℃，浸泡时间为1-1.5h；使用搅拌机打浆两次，每次时间为30s。
8.如权利要求2所述的低损伤改性碳纤维/废纸纤维柔性导电薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述步骤8中，wf与两步改性后的cf/pva混合溶液的质量比为2.2-2.25：300；超声震荡时间为0.5-1h，干燥温度50-60℃，干燥时间5.5-6.5h。
9.低损伤改性碳纤维/废纸纤维柔性导电薄膜材料，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的方法制备得到。
