CN105462390B - 环境友好型手持设备电子屏幕修复材料 - Google Patents

Abstract

一种环境友好型手持设备电子屏幕修复材料，属于修复材料领域，其特征在于，所述自修复材料由如下重量的原料混合而成：非氧化石墨烯100g、平均粒径80纳米的纳米碳酸钙10g、离子液体A 6g，离子液体B 3g、去离子水200g、乙醇800g。本发明是一种透明的、具有压电特性以及一定力学性能的复合材料，该材料用于破损的电子触摸屏的修复，能够快速修复智能手机玻璃触摸屏由于碰撞、撞击等所形成的破损与裂缝。

Description

环境友好型手持设备电子屏幕修复材料

技术领域

本发明提供了一种环境友好型手持设备电子屏幕修复材料，属于修复材料领域。

背景技术

现有技术中，手持设备非常普及，包括智能手机、个人数码助理、便携式游戏机、手持式电脑等，此种设备通常有一个电子显示屏幕，触控输入。手持设备的电子显示(触摸)屏根据原理主要可以分为电容式、电阻式等量大类。这两类虽然原理不一样，但其相同的地方都是将手指按压屏幕的动作转化为电信号，进而由控制器送到CPU端，由驱动程序转化到屏幕上的坐标值，而完成点选的动作，并呈现在屏幕上。传统的保护触摸屏的方法是贴一层保护膜，一般是钢化玻璃膜或者高分子复合保护膜。贴膜虽然能够起到一定的保护作用，但其弊端在于：还是不能避免触摸屏的破碎；贴了膜以后会使触摸屏的反应变得迟钝。所以一旦智能手机触摸屏破损以后就很难修复，往往智能更换。这就每年会造成大量的损失。

石墨烯是一种完全透明的碳材料，具有良好的导电的特性。是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。

离子液体，顾名思义，就是完全由阴阳离子所组成的，在室温下呈液态的盐类化合物。与传统的固体盐不同，以液体状态存在的熔融盐分子具有可设计性，不同的阴阳离子能够组合出种类繁多的离子液体。通过选择不同的阴阳离子，或者直接引入特定的官能团进行修饰,对离子液体的性质，如熔点、粘度、疏水性进行调整，来满足不同的需要。离子液体因为没有明显测得的饱和蒸汽压，因而使用离子液体比使用传统的化学溶剂更加符合环境友好的绿色发展理念。离子液体具有可设计性，通过调整不同的阴阳离子对，能够设计出种类不同，满足不同需要的专门离子液体来。

另外，具申请人所知以及新闻报道，现有技术的屏幕修复材料一般为特制胶水，其通过胶合的方式修复屏幕裂缝或破损，其不足之处是：1)该类胶黏剂一般为有机胶黏剂，其制备、使用有一定污染；2)修复后的屏幕，性能受限；3)修复材料制备复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种环境友好型手持设备电子屏幕修复材料，是将石墨烯、纳米碳酸钙与某种特定的离子液体进行组合以后，可以得到一种透明的，具有压电特性以及一定力学性能的复合材料，该材料用于破损的电子触摸屏的修复，能够快速修复智能手机玻璃触摸屏由于碰撞、撞击等所形成的破损与裂缝，且该材料环境友好，作用持久，对使用人员无毒害作用。

本发明具体采用的技术方案为：

一种环境友好型手持设备电子屏幕修复材料，其特征是，所述修复材料由如下重量份的原料混合而成：

其中，所述离子液体混合物是如下两种离子液体按照重量比2～6:1的混合物；

其中，n＝1‐10；该离子液体经过精心设计，具有透明，电化学窗口宽，电导率大的特点，大于500m/s，特别的在其阳离子的侧链引入了不饱和的双键基团。该双键由于是处在离子液体阴阳离子对的化学环境中，特别容易发生双键打开自聚反应，从而分子量增大，成膜；

该离子液体同样具有上述离子液体的特点，特别的，由于其阴离子含有异氰酸酯基团，与含活性氢的化合物接触会发生生产氨基甲酸酯高分子的反应，配合使用，可增加成膜性，提高修复速度。

所述的石墨烯优选为非氧化性石墨烯，所述非氧化性石墨烯是采用微波分离技术，在石墨片层间通过微波能量逐渐渗透插层剂制成，使石墨烯片层逐渐剥离无需经过石墨烯氧化阶段。其为现有技术产品，能够在市场上获得或者按照现有技术制备。

本发明中，所述的纳米碳酸钙的平均粒径为10-100纳米，所述的稀释剂为乙醇与水的任意混合物。

环境友好型手持设备电子屏幕修复材料的用法，其特征在于，包括如下步骤：

1)先将石墨烯、纳米碳酸钙加入稀释剂中，搅拌、分散均匀；

2)再加入离子液体混合物混合物搅拌，制得本发明的修复材料；

3)在温度为－25～50℃下，将本发明修复材料涂覆或者注射在电子屏幕破损处即可。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1)本发明是将石墨烯、离子液体、纳米碳酸钙以及稀释剂组成一个整体来实现智能手机的修复的，与普通的修补试剂相比，本发明具有环境友好、透明、方便使用以及受到按压及压力触摸能够主动产生电压的特性。

本发明能够主动产生电压的机理是：首先石墨烯是透明的，在纳米碳酸钙存在的情况下具有压电特性，即施加压力会产生电压，而所述的离子液体具有很宽的电化学窗口和电导率(大于100S/m)，能够将石墨烯受压后的电流传导出来，稀释剂将上述材料调节到一定的浓度和粘度，能够方便的注入碎裂的手机屏并分布均匀。

2)本发明的复合材料环境友好，作用持久，使用简单方便，对人体无毒无害。

3)采用离子液体混合物，成膜速度快，修复时间短。

具体实施方式

下面结合具体实施案例对本发明进行更为全面的描述：

下述实施例中，离子液体A化学式为：

离子液体B化学式为：

实施例1

在2000ml四口烧瓶依次加入去离子水200克，乙醇800克，非氧化石墨烯100克，纳米碳酸钙(平均粒径80纳米)10克，室温下搅拌分散均匀。随后加入离子液体A 6克，离子液体B 3克，搅拌均匀室温下待用。自修复复合材料pH值采用精密pH试纸检测，材料的力学性能采用国标GB‐T 1040拉伸性能测试，采用霍普金森压杆，对材料的一维平面波冲击载荷作用下的压电响应性能进行了测试，修补效果采用：差、不合格、良、优秀个等级来综合评定。检测结果如下：

实施例2

在2000ml四口烧瓶依次加入去离子水150克，乙醇850克，非氧化石墨烯105克，纳米碳酸钙(平均粒径20纳米)5克，室温下搅拌分散均匀。随后加入离子液体A 8克，离子液体B 2克，搅拌均匀室温下待用。自修复复合材料pH值采用精密pH试纸检测，材料的力学性能采用国标GB‐T 1040拉伸性能测试，采用霍普金森压杆，对材料的一维平面波冲击载荷作用下的压电响应性能进行了测试，修补效果采用：差、不合格、良、优秀个等级来综合评定。检测结果如下：

实施例3

在2000ml四口烧瓶依次加入去离子水100克，乙醇850克，非氧化石墨烯180克，纳米碳酸钙(平均粒径100纳米)15克，室温下搅拌分散均匀。随后加入离子液体A 6克、离子液体B 1克，搅拌均匀室温下待用。自修复复合材料pH值采用精密pH试纸检测，材料的力学性能采用国标GB‐T 1040拉伸性能测试，采用霍普金森压杆，对材料的一维平面波冲击载荷作用下的压电响应性能进行了测试，修补效果采用：差、不合格、良、优秀四个等级来综合评定。检测结果如下：

对比例1

在2000ml四口烧瓶依次加入去离子水100克，乙醇850克，非氧化石墨烯180克，纳米碳酸钙(平均粒径60纳米)15克，室温下搅拌分散均匀，搅拌均匀室温下待用。自修复复合材料pH值采用精密pH试纸检测，材料的力学性能采用国标GB‐T 1040拉伸性能测试，采用霍普金森压杆，对材料的一维平面波冲击载荷作用下的压电响应性能进行了测试，修补效果采用：差、不合格、良、优秀个等级来综合评定。检测结果如下：

Claims (2)

1.一种环境友好型手持设备电子屏幕修复材料，其特征是，所述修复材料由如下重量的原料混合而成：

非氧化石墨烯100g、平均粒径80纳米的纳米碳酸钙10g、离子液体A 6g，离子液体B 3g、去离子水200g、乙醇800g；或者

非氧化石墨烯105g、平均粒径20纳米的纳米碳酸钙5g、离子液体A 8g，离子液体B 2g、去离子水150g、乙醇850g；或者

非氧化石墨烯180g、平均粒径100纳米的纳米碳酸钙15g、离子液体A 6g，离子液体B1g、去离子水100g、乙醇850g；

其中，所述离子液体A的化学式如下：

其中，n＝1-10；

所述离子液体B的化学式如下：

2.根据权利要求1所述的环境友好型手持设备电子屏幕修复材料，其特征是，所述修复材料的用法，依次包括如下步骤：

1)先将非氧化石墨烯、纳米碳酸钙加入稀释剂中，搅拌、分散均匀；

2)再加入离子液体A、B搅拌，制得自修复材料；

3)在温度为－25～50℃下，将自修复材料涂覆或者注射在智能手机屏幕破损处即可。