CN108342082B - 一种具有表面保护层的柔性材料的制备方法 - Google Patents

一种具有表面保护层的柔性材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明通过将三氧化二铝纳米粒子和可聚合性单体溶解在聚酰亚胺溶液中，混合均匀后得到聚酰亚胺混合液；将聚酰亚胺混合液涂覆到玻璃基板上，以使得三氧化二铝粒子均匀分布在玻璃基板表面；对玻璃基板表面进行紫外光照射，以在玻璃基板表面形成聚合物网络，以包附三氧化二铝粒子；对玻璃基板表面进行烘烤，以形成具有表面保护层的柔性材料；该柔性材料的耐磨性较高。

Description

一种具有表面保护层的柔性材料的制备方法
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，具体涉及一种具有表面保护层的柔性材料的制备方法。
背景技术
柔性电子与柔性显示技术是近十年来电子信息领域最为活跃的研究方向之一，同时也是电子信息产业发展的重要方向之一。具有轻质、可弯曲、可折叠甚至可卷曲特性的柔性电子产品，包括柔性薄膜晶体管液晶显示器、柔性有机发光显示器等已经逐渐发展成为最具前景的高科技产业之一。
然而，柔性基板本身存在一些问题，如表面硬度低、耐摩性差、耐药性差、耐热性差等。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种具有表面保护层的柔性材料的制备方法，能够提高柔性基板表面的耐擦性。
本发明实施例提供了一种具有表面保护层的柔性材料的制备方法，所述制备方法包括：
将三氧化二铝纳米粒子和可聚合性单体溶解在聚酰亚胺溶液中，混合均匀后得到聚酰亚胺混合液；
将所述聚酰亚胺混合液涂覆到玻璃基板上，以使得三氧化二铝纳米粒子均匀分布在所述玻璃基板表面；
对所述玻璃基板表面进行紫外光照射，以在所述玻璃基板表面形成聚合物网络，以包附所述三氧化二铝纳米粒子；
对所述玻璃基板表面进行烘烤，以形成具有表面保护层的柔性材料。
在本发明的具有表面保护层的柔性材料的制备方法中，所述可聚合性单体为含有酰胺基的丙烯酸类丙烯酸酯及其衍生物。
在本发明的具有表面保护层的柔性材料的制备方法中，所述可聚合性单体的结构通式为：Sa-Sp-Sb，其中，Sa表示的结构单元为：
Figure GDA0001671199140000021
R表示的结构可以为H，也可以为：CH3-(CH2)n-，n为1～8的整数，其中H原子可以被F原子取代：Sp指的是-(CH2)n-，n的值为1～5，其中某个CH2可以被-O-，-S-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-，-O-CO-O-，-OCH2-，-CH2O-，-CH＝CH-，-CF＝CF-，
Figure GDA0001671199140000022
-CH＝CH-COO-，-OCO-CH＝CH-；Sb指的是
Figure GDA0001671199140000023
R表示的结构可以为H，也可以为CH3-(CH2)n-，n为1～8的整数，其中H原子可以被F原子取代。
在本发明的具有表面保护层的柔性材料的制备方法中，所述可聚合性单体为：
Figure GDA0001671199140000024
Figure GDA0001671199140000025
在本发明的具有表面保护层的柔性材料的制备方法中，所述紫外光的能量为85～100mW/cm2，所述紫外光照射的时间为10分钟-60分钟。
在本发明的具有表面保护层的柔性材料的制备方法中，所述对所述玻璃基板表面进行烘烤，以形成具有表面保护层的柔性材料的步骤，包括：
将所述玻璃基板在100摄氏度-120摄氏度之间烘烤5分钟-10分钟；
将所述玻璃基板在200摄氏度-250摄氏度之间烘烤20分钟-60分钟；
将所述玻璃基板在300摄氏度-350摄氏度之间烘烤5分钟-15分钟。
在本发明的具有表面保护层的柔性材料的制备方法中，所述将三氧化二铝纳米粒子和可聚合性单体溶解在聚酰亚胺溶液中，混合均匀后得到聚酰亚胺混合液的步骤前，还包括：
将一种或多种二酐类单体和一种或多种二胺类单体，溶解在有机溶剂N-甲基吡咯烷酮溶液中、N-乙基吡咯烷、γ-己内酯、二甲基亚砜或二氯甲烷中，以得到聚酰亚胺溶液。
在本发明的具有表面保护层的柔性材料的制备方法中，所述对所述玻璃基板表面进行烘烤，以形成具有表面保护层的柔性材料的步骤后，还包括：
将所述玻璃基板与所述具有表面保护层的柔性材料进行剥离。
在本发明的具有表面保护层的柔性材料的制备方法中，可采用激光镭射或机械剥离的方式将所述玻璃基板与所述具有表面保护层的柔性材料进行剥离。
本发明通过将三氧化二铝纳米粒子和可聚合性单体溶解在聚酰亚胺溶液中，混合均匀后得到聚酰亚胺混合液；将聚酰亚胺混合液涂覆到玻璃基板上，以使得三氧化二铝粒子均匀分布在玻璃基板表面；对玻璃基板表面进行紫外光照射，以在玻璃基板表面形成聚合物网络，以包附三氧化二铝粒子；对玻璃基板表面进行烘烤，以形成具有表面保护层的柔性材料；该柔性材料的耐磨性较高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中的一种具有表面保护层的柔性材料的制备方法的流程图。
图2是本发明实施例中的一种具有表面保护层的柔性材料的制备方法的另一流程图。
图3是本发明实施例中的一种具有表面保护层的柔性材料的制备方法中步骤S102的示意图。
图4是本发明实施例中的一种具有表面保护层的柔性材料的制备方法中步骤S103的示意图。
图5是本发明实施例中的一种具有表面保护层的柔性材料的制备方法中步骤S104的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。
本申请的说明书和权利要求书以及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样描述的对象在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤的过程、方法或包含了一系列模块或单元的装置、终端、系统不必限于清楚地列出的那些步骤或模块或单元，还可以包括没有清楚地列出的步骤或模块或单元，也可以包括对于这些过程、方法、装置、终端或系统固有的其它步骤或模块或单元。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参阅图1，图1是本发明实施例中的一种具有表面保护层的柔性材料的制备方法的流程图。该制备方法包括以下步骤：
S101、将三氧化二铝纳米粒子和可聚合性单体溶解在聚酰亚胺溶液中，混合均匀后得到聚酰亚胺混合液。
S102、将所述聚酰亚胺混合液涂覆到玻璃基板上，以使得三氧化二铝粒子均匀分布在所述玻璃基板表面；
S103、对所述玻璃基板表面进行紫外光照射，以在所述玻璃基板表面形成聚合物网络，以包附所述三氧化二铝粒子；
S104、对所述玻璃基板表面进行烘烤，以形成具有表面保护层的柔性材料。
下面结合附图对该具有表面保护层的柔性材料的制备方法的各个步骤进行详细说明。
在该步骤S101中，该可聚合性单体为含有酰胺基的丙烯酸类丙烯酸酯及其衍生物。进一步的，该可聚合性单体的结构通式为Sa-Sp-Sb，其中，Sa表示的结构单元为：
Figure GDA0001671199140000051
R表示的结构可以为H，也可以为：CH3-(CH2)n-，n为1～8的整数，其中H原子可以被F原子取代：Sp指的是-(CH2)n-，n的值为1～5，其中某个CH2可以被-O-，-S-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-，-O-CO-O-，-OCH2-，-CH2O-，-CH＝CH-，-CF＝CF-，
Figure GDA0001671199140000052
-CH＝CH-COO-，-OCO-CH＝CH-；Sb指的是
Figure GDA0001671199140000053
R表示的结构可以为H，也可以为CH3-(CH2)n-，n为1～8的整数，其中H原子可以被F原子取代，例如该可聚合性单体为：
Figure GDA0001671199140000061
Figure GDA0001671199140000062
请参阅图2，图2是本发明实施例中的一种具有表面保护层的柔性材料的制备方法的另一流程图，在步骤S101前，还包括步骤S105：将一种或多种二酐类单体和一种或多种二胺类单体，溶解在有机溶剂N-甲基吡咯烷酮溶液中、N-乙基吡咯烷、γ-己内酯、二甲基亚砜或二氯甲烷中，以得到聚酰亚胺溶液。
Figure GDA0001671199140000066
该二胺类单体可以为：
Figure GDA0001671199140000065
Figure GDA0001671199140000071
例如，可将N-甲基吡咯烷酮、丙二醇甲醚醋酸酯和2-丁酮溶液混合均匀共制备1000g聚酰胺溶剂，其中N-甲基吡咯烷酮、丙二醇甲醚醋酸酯和2-丁酮溶液的质量比为45％：40％：15％。随后，依次将75g酸酐和75g二胺混合均匀后得到聚酰亚胺溶液。最后，再将5g三氧化二铝纳米粒子和10g可聚合性单体，溶解在聚酰亚胺溶液中，制备出聚酰亚胺混合液。需要说明的是，本发明实施例中，各组分的配比可根据实际需要调试，在此不做限制。
在步骤S102中，请结合图1、图3，图3是本发明实施例中的一种具有表面保护层的柔性材料的制备方法中步骤S102的示意图。将步骤S101中制备好的聚酰亚胺混合液102以旋转涂布的方式印刷到玻璃基板101上，从而使得三氧化二铝纳米粒子103均匀分布在玻璃基板101表面。
在步骤S103中，请结合图1、图4，图4是本发明实施例中的一种具有表面保护层的柔性材料的制备方法中步骤S103的示意图。对步骤S102中涂布聚酰亚胺混合液102的玻璃基板101表面进行紫外光照射，以在玻璃基板101表面形成聚合物网络，以包附三氧化二铝粒子103。其中，经紫外光照射后，在玻璃基板101的表面形成一层聚合物三氧化二铝层104，在该聚合物三氧化二铝层104上为聚酰亚胺溶液层106。
例如，进行紫外光照射时，紫外光的能量可以为85～100mW/cm2，所述紫外光照射的时间为10分钟-60分钟。
在步骤S104中，请结合图2、图5，图5是本发明实施例中的一种具有表面保护层的柔性材料的制备方法中步骤S104的示意图，步骤S104包括：
步骤S1041，将所述玻璃基板在100摄氏度-120摄氏度之间烘烤5分钟-10分钟。
步骤S1042，将所述玻璃基板在200摄氏度-250摄氏度之间烘烤20分钟-60分钟。
步骤S1043，将所述玻璃基板在300摄氏度-350摄氏度之间烘烤5分钟-15分钟。
其中，在步骤S1041中，通过将所述玻璃基板在100摄氏度-120摄氏度之间烘烤5分钟-10分钟，以除去聚酰亚胺混合液中的溶剂。在步骤S1042中，通过将所述玻璃基板在200摄氏度-250摄氏度之间烘烤20分钟-60分钟，以使得酸酐同时与酰胺和可聚合性单体中的酰胺键脱水缩合。在步骤S1043中，通过将所述玻璃基板在300摄氏度-350摄氏度之间烘烤5分钟-15分钟，以使得反应进行完全，最终在玻璃基板形成聚合物材料，其中，该聚合物材料包括聚合物三氧化二铝层104和聚酰亚胺层106。
进一步的，请参阅图2，在步骤S104之后，还包括步骤S106：将所述玻璃基板与所述具有表面保护层的柔性材料进行剥离。其中，可采用激光镭射或机械剥离的方式将所述玻璃基板与所述具有表面保护层的柔性材料进行剥离。
本发明通过将三氧化二铝纳米粒子和可聚合性单体溶解在聚酰亚胺溶液中，混合均匀后得到聚酰亚胺混合液；将聚酰亚胺混合液涂覆到玻璃基板上，以使得三氧化二铝粒子均匀分布在玻璃基板表面；对玻璃基板表面进行紫外光照射，以在玻璃基板表面形成聚合物网络，以包附三氧化二铝粒子；对玻璃基板表面进行烘烤，以形成具有表面保护层的柔性材料；该柔性材料的耐磨性较高。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明。同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种具有表面保护层的柔性材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将三氧化二铝纳米粒子和可聚合性单体溶解在聚酰亚胺溶液中，混合均匀后得到聚酰亚胺混合液；
将所述聚酰亚胺混合液涂覆到玻璃基板上，以使得三氧化二铝纳米粒子均匀分布在所述玻璃基板表面；
对所述玻璃基板表面进行紫外光照射，以在所述玻璃基板表面形成聚合物网络，以包附所述三氧化二铝纳米粒子；
对所述玻璃基板表面进行烘烤，以形成具有表面保护层的柔性材料；
将所述玻璃基板与所述具有表面保护层的柔性材料进行剥离；
所述可聚合性单体为含有酰胺基的丙烯酸类丙烯酸酯及其衍生物。
2.根据权利要求1所述的具有表面保护层的柔性材料的制备方法，其特征在于，所述可聚合性单体的结构通式为：Sa-Sp-Sb，其中，Sa表示的结构单元为：
Figure FDA0002737798670000011
R表示的结构可以为H，也可以为：CH3-(CH2)n-，n为1～8的整数，其中H原子可以被F原子取代：Sp指的是-(CH2)n-，n的值为1～5，其中某个CH2可以被-O-，-S-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-，-O-CO-O-，-OCH2-，-CH2O-，-CH＝CH-，-CF＝CF-，-C≡C-，-CH＝CH-COO-，-OCO-CH＝CH-；Sb指的是
Figure FDA0002737798670000012
R表示的结构可以为H，也可以为CH3-(CH2)n-，n为1～8的整数，其中H原子可以被F原子取代。
3.根据权利要求2所述的具有表面保护层的柔性材料的制备方法，其特征在于，所述可聚合性单体为：
Figure FDA0002737798670000013
Figure FDA0002737798670000021
4.根据权利要求1所述的具有表面保护层的柔性材料的制备方法，其特征在于，所述紫外光的能量为85～100mW/cm2，所述紫外光照射的时间为10分钟-60分钟。
5.根据权利要求1所述的具有表面保护层的柔性材料的制备方法，其特征在于，所述对所述玻璃基板表面进行烘烤，以形成具有表面保护层的柔性材料的步骤，包括：
将所述玻璃基板在100摄氏度-120摄氏度之间烘烤5分钟-10分钟；
将所述玻璃基板在200摄氏度-250摄氏度之间烘烤20分钟-60分钟；
将所述玻璃基板在300摄氏度-350摄氏度之间烘烤5分钟-15分钟。
6.根据权利要求1-5任一项所述的具有表面保护层的柔性材料的制备方法，其特征在于，所述将三氧化二铝纳米粒子和可聚合性单体溶解在聚酰亚胺溶液中，混合均匀后得到聚酰亚胺混合液的步骤前，还包括：
将一种或多种二酐类单体和一种或多种二胺类单体，溶解在有机溶剂N-甲基吡咯烷酮溶液中、N-乙基吡咯烷、γ-己内酯、二甲基亚砜或二氯甲烷中，以得到聚酰亚胺溶液；
将所述玻璃基板与所述具有表面保护层的柔性材料进行剥离。
7.根据权利要求1所述的具有表面保护层的柔性材料的制备方法，其特征在于，可采用激光镭射或机械剥离的方式将所述玻璃基板与所述具有表面保护层的柔性材料进行剥离。
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