CN109694518A - 一种双键聚合物量子点膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双键聚合物量子点膜及其制备方法,其特征是:该双键聚合物量子点膜是由A层材料和B层材料经三层共挤流涎或双向拉伸后制得的A层厚度为10~200μm、B层厚度为18~300μm的ABA三层薄膜结构的量子点一级基膜,再在量子点一级基膜双表面上进行氟化技术处理后制得ABA三层薄膜结构的量子点二级基膜,再在量子点二级基膜双表面上涂布热固性树脂并形成烘干厚度为1~10μm涂层而制备得到的双键聚合物量子点膜;该膜的水蒸气透过率为0.01~0.1g/m2·24h,在85℃、85%湿度或60℃、90%湿度下处理1000h,边缘失效0~0.2mm,用于各种显示领域,可增加发光效果,使色彩更加艳丽。

Description

一种双键聚合物量子点膜及其制备方法
技术领域
本发明属于光学有机高分子复合薄膜及其制备,涉及一种双键聚合物量子点膜及其制备方法。本发明双键聚合物量子点膜是以聚烯烃树脂及偏二氯乙烯(简称VDC)-丙烯酸甲酯(简称MA)共聚物(即简称的PVDC树脂)薄膜为基材的双键聚合物量子点膜,该双键聚合物量子点膜可应用于各种显示领域,起到增加发光效果,使其色彩更加艳丽的效果。
背景技术
近年来液晶显示屏全面普及,为进一步提高其色域,可采用量子点发光技术来达到目的。由于量子点发光更为纯净,经蓝光激发红、绿量子点后,可使色域覆盖率提高到110%NTSC(美国电视标准委员会制定的色域空间标准)。但由于量子点本身在有水和氧的条件下不稳定,为保证其活性,通常采用包裹(如制成含有量子点夹心层的复合多层薄膜)的形式进行保护。
现有技术中,制造量子点膜主要通过涂布的方法,将量子点置于涂料形成的涂层中,再在涂层两边复合磁控溅射阻隔保护膜——聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称PET,下同)薄膜进行固化,制成三明治形式的薄膜——量子点膜。该方法采用的磁控溅射阻隔膜主要采用光学级高透明PET薄膜作为基膜,在其表面通过磁控溅射的工艺添加一层或多层无机氧化物,多为氧化硅类化合物(SiOX)。通过此种方法加工阻隔膜难度较大,收率低,成本十分高。同时,该方法在量子点膜夹层边缘涂料层会与空气接触,导致量子点膜的量子点发光失真或不发光(边缘失效),即在85℃温度、85%湿度或60℃温度、90%湿度条件下处理1000小时后,边缘失效超过0.5mm的宽度。
发明内容
本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足,提供一种双键聚合物量子点膜及其制备方法。本发明将量子点置于特殊树脂中进行保护,通过采用三层共挤的方式,制得ABA结构薄膜(其中:A层树脂具有很好的阻隔效果,B层树脂中添加量子点),再对薄膜进行表面氟化处理,提高表面张力及阻隔能力,最后对氟化后的薄膜表面涂布一层热固性树脂,进一步提高阻隔能力,从而提供一种性能良好的双键聚合物量子点膜及其制备方法。
本发明的内容是:一种双键聚合物量子点膜,其特征是:该双键聚合物量子点膜是由A层材料和B层材料经三层共挤流涎或双向拉伸后制得的A层厚度为10~200μm、B层厚度为18~300μm的ABA三层薄膜结构的量子点一级基膜,再在量子点一级基膜双表面上进行氟化技术处理后制得ABA三层薄膜结构的量子点二级基膜,再在量子点二级基膜双表面上涂布热固性树脂并形成烘干厚度为1~10μm涂层而制备得到的双键聚合物量子点膜;
所述A层材料为0.1~5质量份的微米级光扩散剂、0~95质量份的偏二氯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(简称PVDC树脂)和0~95质量份的聚烯烃树脂组成的混合物,其中偏二氯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和聚烯烃树脂的用量不同时为零且总用量为95质量份;
所述B层材料为0.02~2质量份的量子点、0.1~10质量份的微米级光扩散剂和80~99质量份的聚烯烃树脂混合组成;
所述微米级光扩散剂是粒径为1~10μm的二氧化钛、二氧化硅、以及有机硅光扩散剂中的一种或两种以上的(粉体材料)混合物;所述有机硅光扩散剂可以是涌奇材料技术(上海)有限公司提供的EL201、EL202、EL300、以及EL500中的一种或两种以上的混合物;
所述量子点是纳米级半导体化合物、金属纳米粒子、以及金属氧化物纳米粒子中的一种或两种以上的混合物。
本发明的内容中:所述双键聚合物量子点膜的厚度为40μm~450μm,水蒸气透过率为0.01~0.1g/m2·24h,在85℃温度、85%湿度或60℃温度、90%湿度两种条件下处理1000h后,边缘失效都为0~0.2mm。
本发明的内容中:所述聚烯烃树脂是双环庚烯、降冰片烯、二聚环二戊烯、苯乙烯、丁二烯、丙烯、以及乙烯中的一种或两种以上聚合而形成的聚烯烃树脂中的一种或两种以上的混合物。
本发明的内容中:所述纳米级半导体化合物包括(但不限于)IV族、II-VI族、II-V族、III-V族、III-VI族、I-III-VI族、II-IV-VI族、II-IV-V族二元或多元半导体化合物,例如:CdZn/ZnS、InP/ZnS、PbS等;所述金属纳米粒子包括(但不限于)Cr(铬)、Mo(钼)、W(钨)、Ru(钌)、Rh(铑)、Ni(镍)、Ag(银)、Cu(铜)、Zn(锌)、Pd(钯)、Au(金)、Os(锇)、Re(铼)、Ir(铱)、Pt(铂)的纳米粒子;所述金属氧化物纳米粒子包括(但不限于)TiO2、NiO、ZnO、MgO等。
本发明的内容中:所述热固性树脂为采用蒙脱土改性的聚乙烯醇、聚氨酯、环氧树脂中的一种或多种;例如:蒙脱土改性聚乙烯醇可以用海南必凯水性新材料有限公司提供的F11和F12;蒙脱土改性聚氨酯可以采用CN104087141A公开的“一种有机蒙脱土/聚氨酯自修复涂料的制备方法”制备;蒙脱土改性环氧可以用《功能材料》2011,第53期,万勇,林生岭“蒙脱土/环氧树脂复合材料的制备与研究”一文中所提到的方法制备。
本发明的另一内容是:一种双键聚合物量子点膜的制备方法,其特征是步骤为:
a、制备量子点一级基膜:
先把0.1~5质量份的微米级光扩散剂、0~95质量份的聚烯烃树脂和0~95质量份的偏二氯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(简称PVDC树脂)共混为A层材料,再把0.02~2质量份的量子点、0.1~10质量份的微米级光扩散剂和80~99质量份的聚烯烃树脂共混为B层材料;将A层材料和B层材料分别在挤出机1中的220℃~280℃温度下和挤出机2中的220℃~280℃温度下融熔后,经220℃~280℃温度下的三层共挤模口挤出,在60~100℃温度下的冷鼓上流涎制成A层厚度为10~200μm、B层厚度为18~300μm的ABA结构薄膜或在20~30℃温度下的冷鼓上铸片制成ABA结构厚片并经双向拉伸制成A层厚度为10~200μm、B层厚度为18~300μm的ABA结构薄膜,收卷,即制得(厚度为38μm~430μm的)量子点一级基膜;
所述微米级光扩散剂是粒径为1~10μm的二氧化钛、二氧化硅、以及有机硅光扩散剂中的一种或两种以上的(粉体材料)混合物;所述有机硅光扩散剂可以是涌奇材料技术(上海)有限公司提供的EL201、EL202、EL300、以及EL500中的一种或两种以上的混合物;
所述量子点是纳米级半导体化合物、金属纳米粒子、以及金属氧化物纳米粒子中的一种或两种以上的混合物;
A层材料中所述的偏二氯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和聚烯烃树脂的质量份用量不同时为零且总用量为95质量份;
b、量子点一级基膜经表面氟化技术处理制备量子点二级基膜:
用氟气的体积百分比含量为20%且氟气初始分压为3~80kPa的氟气/氮气混合气作为氟化试剂,以1~20℃/min的升温速率升温至60~100℃,并保温60~120分钟对步骤a制备的量子点一级基膜双表面进行直接氟化,使量子点一级基膜双表面形成0.5~1.5纳米(1纳米左右)厚度的氟化层,制得(厚度为38μm~430μm的)量子点二级基膜;
c、制备双键聚合物量子点膜:
取步骤b制备的量子点二级基膜,先通过上胶机的常温微凹辊进行热固性树脂涂料的双表面涂布,再经均分为四段且各段温度依次为70~90℃、110~120℃、110~120℃、60~80℃的16m长烘道烘干,得到单层表面的热固性树脂涂料涂层厚度为1μm~10μm,收卷,即制得(厚度为40μm~450μm的)双键聚合物量子点膜。
本发明的另一内容中:步骤c所述制得双键聚合物量子点膜的水蒸气透过率为0.01~0.1g/m2·24h,在85℃温度、85%湿度或60℃温度、90%湿度两种条件下处理1000h后,边缘失效都为0~0.2mm。
本发明的另一内容中:步骤a所述聚烯烃树脂是双环庚烯、降冰片烯、二聚环二戊烯、苯乙烯、丁二烯、丙烯、以及乙烯中的一种或两种以上聚合而形成的聚烯烃树脂中的一种或两种以上的混合物。
本发明的另一内容中:步骤a所述所述纳米级半导体化合物包括(但不限于)IV族、II-VI族、II-V族、III-V族、III-VI族、I-III-VI族、II-IV-VI族、II-IV-V族二元或多元半导体化合物,例如:CdZn/ZnS、InP/ZnS、PbS等;所述金属纳米粒子包括(但不限于)Cr(铬)、Mo(钼)、W(钨)、Ru(钌)、Rh(铑)、Ni(镍)、Ag(银)、Cu(铜)、Zn(锌)、Pd(钯)、Au(金)、Os(锇)、Re(铼)、Ir(铱)、Pt(铂)的纳米粒子;所述金属氧化物纳米粒子包括(但不限于)TiO2、NiO、ZnO、MgO等。
本发明的另一内容中:步骤a所述热固性树脂涂料为采用蒙脱土改性的聚乙烯醇、聚氨酯、环氧的树脂涂料中的一种或两种以上的混合物;其中:蒙脱土改性聚乙烯醇可以是海南必凯水性新材料有限公司提供的F11和F12;蒙脱土改性聚氨酯可以是采用CN104087141A公开的“一种有机蒙脱土/聚氨酯自修复涂料的制备方法”制备;蒙脱土改性环氧可以是采用《功能材料》2011,第53期,万勇,林生岭“蒙脱土/环氧树脂复合材料的制备与研究”一文中所公开的方法制备。
本发明的内容和另一内容中:所述表面氟化技术为现有技术,采用“直接氟化表面改性技术研究”(高分子通报,2010,王旭,刘向阳)文中所提到的各种方法均可。表面氟化技术是直接用氟气作为氟化试剂对高聚物进行表面改性的方法。其在聚合物表面形成纳米级的氟化层,使得聚合物在其本体力学性能不受影响的情况下阻隔性、表面可粘接性等性能得到明显提高。
与现有技术相比,本发明具有下列特点和有益效果:
(1)本发明双键聚合物量子点膜,与传统的将量子点分散于涂料中不同,是将量子点分散于阻隔性好的树脂中,降低了量子点与空气、水的接触,减少了量子点膜边缘失效的范围;本发明的实施例数据表明:经本发明得到的双键聚合物量子点膜在双85处理(即:85℃温度、85%湿度)1000h后,边缘失效0~0.2mm;在60/90处理(即:60℃温度、90%湿度)1000h后,边缘失效0~0.2mm;
(2)本发明双键聚合物量子点膜,可在基膜表面形成纳米级氟化层,在氟化层膜表面形成树脂涂层,极大的提高双键聚合物薄膜的阻隔能力;本发明实施例数据表明:经本发明得到的双键聚合物量子点膜水蒸气透过率为0.01~0.1g/m2·24h;
(3)本发明双键聚合物量子点膜放弃使用现技术中采用的磁控溅射阻隔薄膜,极大的降低了制造成本,简化了工艺,实用性强。
具体实施方式
下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明,但不能理解为是对本发明保护范围的限制,该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。
1、实施例1~20:一种双键聚合物量子点膜的制备方法,步骤为:
步骤a:先把0.1~5质量份的微米级光扩散剂、0~95质量份的聚烯烃树脂和0~95质量份的偏二氯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(即PVDC树脂)共混为A层材料,再把0.02~2质量份的量子点和0.1~10质量份的微米级光扩散剂和80~99质量份的聚烯烃树脂共混为B层材料;将A层材料和B层材料分别在挤出机1中的220℃~280℃(温度1)下和挤出机2中的220℃~280℃(温度2)下融熔后,经220℃~280℃(温度3)下的三层共挤模口挤出,在60~100℃(温度4)下的冷鼓上流涎制成A层厚度为10~200μm、B层厚度为18~300μm的ABA结构薄膜或在20~30℃(温度5)下的冷鼓上铸片制成ABA结构厚片并经双向拉伸制成A层厚度为10~200μm、B层厚度为18~300μm厚度的ABA结构薄膜,收卷,即制得38μm~430μm厚度量子点一级基膜;
微米级光扩散剂采用1~10μm的二氧化钛、二氧化硅、EL201、EL202;
聚烯烃树脂采用聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯-双环庚烯共聚物、聚丙烯-丁二烯共聚物、聚苯乙烯-丁二烯共聚物;
量子点采用纳米级的CdZn/ZnS、InP/ZnS、PbS、ZnO、Ag/Au;
所述A层材料中的偏二氯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和聚烯烃树脂的用量不同时为零且总用量为95质量份;
制备的步骤b:用氟气体积分数为20%且氟气初始分压为3~80kPa的氟气/氮气混合气作为氟化试剂,以1~20℃/min的升温速率升温至60~100℃(温度6),并保温60~120分钟(时间)对步骤一制备的量子点一级基膜双表面进行直接氟化,使量子点一级基膜双表面形成1纳米左右厚度的氟化层,制得厚度为38μm~430μm量子点二级基膜;
制备的步骤c:将步骤b制备的量子点二级基膜,先通过上胶机的常温微凹辊进行热固性树脂涂料的双表面涂布,再经均分为四段且各段温度以次为70~90℃(温度7)、110~120℃(温度8)、110~120℃(温度9)、60~80℃(温度10)的16m长烘道烘干,得到单层表面的热固性树脂涂料涂层厚度为1μm~10μm,收卷,即制得厚度为40μm~450μm的双键聚合物量子点膜;
热固性树脂涂料采用按前述现有技术自制的:蒙脱土改性聚乙烯醇DB1、DB5,蒙脱土改性聚氨酯DA2,蒙脱土改性环氧DH6、DH9。
2、实施例1~20制备双键聚合物量子点膜
表1:实施例1~20制备双键聚合物量子点膜的步骤、工艺参数与原料质量配比表
表1(续):
表2:实施例1~20制备的双键聚合物量子点膜厚度及其对应的性能表
注:*为在85℃、85%湿度,1000h后的条件下的边缘失效数据;
**为在60℃、90%湿度,1000h后的条件下的边缘失效数据。
表2(续):
实施例21:
一种双键聚合物量子点膜,该双键聚合物量子点膜是由A层材料和B层材料经三层共挤流涎或双向拉伸后制得的A层厚度为10μm、B层厚度为300μm的ABA三层薄膜结构的量子点一级基膜,再在量子点一级基膜双表面上进行氟化技术处理后制得ABA三层薄膜结构的量子点二级基膜,再在量子点二级基膜双表面上涂布热固性树脂并形成烘干厚度为1μm涂层而制备得到的双键聚合物量子点膜;
所述A层材料为0.1质量份的微米级光扩散剂和95质量份的偏二氯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(简称PVDC树脂)组成的混合物;
所述B层材料为0.02质量份的量子点、0.1质量份的微米级光扩散剂和80质量份的聚烯烃树脂混合组成;
所述微米级光扩散剂是粒径为1~10μm的二氧化钛、二氧化硅、以及有机硅光扩散剂中的一种或两种以上的(粉体材料)混合物;所述有机硅光扩散剂可以是涌奇材料技术(上海)有限公司提供的EL201、EL202、EL300、以及EL500中的一种或两种以上的混合物;
所述量子点是纳米级半导体化合物、金属纳米粒子、以及金属氧化物纳米粒子中的一种或两种以上的混合物。
实施例22:
一种双键聚合物量子点膜,该双键聚合物量子点膜是由A层材料和B层材料经三层共挤流涎或双向拉伸后制得的A层厚度为200μm、B层厚度为18μm的ABA三层薄膜结构的量子点一级基膜,再在量子点一级基膜双表面上进行氟化技术处理后制得ABA三层薄膜结构的量子点二级基膜,再在量子点二级基膜双表面上涂布热固性树脂并形成烘干厚度为10μm涂层而制备得到的双键聚合物量子点膜;
所述A层材料为5质量份的微米级光扩散剂和95质量份的聚烯烃树脂组成的混合物;
所述B层材料为2质量份的量子点、10质量份的微米级光扩散剂和99质量份的聚烯烃树脂混合组成;
所述微米级光扩散剂是粒径为1~10μm的二氧化钛、二氧化硅、以及有机硅光扩散剂中的一种或两种以上的(粉体材料)混合物;所述有机硅光扩散剂可以是涌奇材料技术(上海)有限公司提供的EL201、EL202、EL300、以及EL500中的一种或两种以上的混合物;
所述量子点是纳米级半导体化合物、金属纳米粒子、以及金属氧化物纳米粒子中的一种或两种以上的混合物。
实施例23:
一种双键聚合物量子点膜,该双键聚合物量子点膜是由A层材料和B层材料经三层共挤流涎或双向拉伸后制得的A层厚度为105μm、B层厚度为159μm的ABA三层薄膜结构的量子点一级基膜,再在量子点一级基膜双表面上进行氟化技术处理后制得ABA三层薄膜结构的量子点二级基膜,再在量子点二级基膜双表面上涂布热固性树脂并形成烘干厚度为5μm涂层而制备得到的双键聚合物量子点膜;
所述A层材料为2.5质量份的微米级光扩散剂、48质量份的偏二氯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(简称PVDC树脂)和47质量份的聚烯烃树脂组成的混合物,其中偏二氯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和聚烯烃树脂的用量不同时为零且总用量为95质量份;
所述B层材料为1质量份的量子点、5质量份的微米级光扩散剂和89质量份的聚烯烃树脂混合组成;
所述微米级光扩散剂是粒径为1~10μm的二氧化钛、二氧化硅、以及有机硅光扩散剂中的一种或两种以上的(粉体材料)混合物;所述有机硅光扩散剂可以是涌奇材料技术(上海)有限公司提供的EL201、EL202、EL300、以及EL500中的一种或两种以上的混合物;
所述量子点是纳米级半导体化合物、金属纳米粒子、以及金属氧化物纳米粒子中的一种或两种以上的混合物。
实施例24:
一种双键聚合物量子点膜,该双键聚合物量子点膜是由A层材料和B层材料经三层共挤流涎或双向拉伸后制得的A层厚度为10~200μm中之一、B层厚度为18~300μm中之一的ABA三层薄膜结构的量子点一级基膜,再在量子点一级基膜双表面上进行氟化技术处理后制得ABA三层薄膜结构的量子点二级基膜,再在量子点二级基膜双表面上涂布热固性树脂并形成烘干厚度为1~10μm中之一涂层而制备得到的双键聚合物量子点膜;
所述A层材料为0.1~5质量份中之一的微米级光扩散剂、0~95质量份中之一的偏二氯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(简称PVDC树脂)和0~95质量份的聚烯烃树脂组成的混合物,其中偏二氯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和聚烯烃树脂的质量份用量不同时为零且总用量为95质量份;
所述B层材料为0.02~2质量份中之一的量子点、0.1~10质量份中之一的微米级光扩散剂和80~99质量份的聚烯烃树脂混合组成;
所述微米级光扩散剂是粒径为1~10μm的二氧化钛、二氧化硅、以及有机硅光扩散剂中的一种或两种以上的(粉体材料)混合物;所述有机硅光扩散剂可以是涌奇材料技术(上海)有限公司提供的EL201、EL202、EL300、以及EL500中的一种或两种以上的混合物;
所述量子点是纳米级半导体化合物、金属纳米粒子、以及金属氧化物纳米粒子中的一种或两种以上的混合物。
上述实施例21-24中:所述聚烯烃树脂是双环庚烯、降冰片烯、二聚环二戊烯、苯乙烯、丁二烯、丙烯、以及乙烯中的一种或两种以上聚合而形成的聚烯烃树脂中的一种或两种以上的混合物。
上述实施例21-24中:所述纳米级半导体化合物包括(但不限于)IV族、II-VI族、II-V族、III-V族、III-VI族、I-III-VI族、II-IV-VI族、II-IV-V族二元或多元半导体化合物,例如:CdZn/ZnS、InP/ZnS、PbS等;所述金属纳米粒子包括(但不限于)Cr(铬)、Mo(钼)、W(钨)、Ru(钌)、Rh(铑)、Ni(镍)、Ag(银)、Cu(铜)、Zn(锌)、Pd(钯)、Au(金)、Os(锇)、Re(铼)、Ir(铱)、Pt(铂)的纳米粒子;所述金属氧化物纳米粒子包括(但不限于)TiO2、NiO、ZnO、MgO等。
上述实施例21-24中:所述热固性树脂为采用蒙脱土改性的聚乙烯醇、聚氨酯、环氧树脂中的一种或多种;例如:蒙脱土改性聚乙烯醇可以用海南必凯水性新材料有限公司提供的F11和F12;蒙脱土改性聚氨酯可以用CN104087141A公开的“一种有机蒙脱土/聚氨酯自修复涂料的制备方法”制备;蒙脱土改性环氧可以用《功能材料》2011,第53期,万勇,林生岭“蒙脱土/环氧树脂复合材料的制备与研究”一文中所提到的方法制备。
上述实施例21-24所述双键聚合物量子点膜的厚度为40μm~450μm,水蒸气透过率为0.01~0.1g/m2·24h,在85℃温度、85%湿度或60℃温度、90%湿度两种条件下处理1000h后,边缘失效都为0~0.2mm。
实施例25:
一种双键聚合物量子点膜的制备方法,步骤为:
a、制备量子点一级基膜:
先把0.1质量份的微米级光扩散剂和95质量份的偏二氯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(简称PVDC树脂)共混为A层材料,再把0.02质量份的量子点、0.1质量份的微米级光扩散剂和80质量份的聚烯烃树脂共混为B层材料;将A层材料和B层材料分别在挤出机1中的220℃温度下和挤出机2中的220℃温度下融熔后,经220℃温度下的三层共挤模口挤出,在60温度下的冷鼓上流涎制成A层厚度为10μm、B层厚度为18μm的ABA结构薄膜或在20℃温度下的冷鼓上铸片制成ABA结构厚片并经双向拉伸制成A层厚度为10μm、B层厚度为18μm的ABA结构薄膜,收卷,即制得量子点一级基膜;
所述微米级光扩散剂是粒径为1~10μm的二氧化钛、二氧化硅、以及有机硅光扩散剂中的一种或两种以上的(粉体材料)混合物;所述有机硅光扩散剂可以是涌奇材料技术(上海)有限公司提供的EL201、EL202、EL300、以及EL500中的一种或两种以上的混合物;
所述量子点是纳米级半导体化合物、金属纳米粒子、以及金属氧化物纳米粒子中的一种或两种以上的混合物;
b、量子点一级基膜经表面氟化技术处理制备量子点二级基膜:
用氟气的体积百分比含量为20%且氟气初始分压为3kPa的氟气/氮气混合气作为氟化试剂,以1℃/min的升温速率升温至60℃,并保温120分钟对步骤a制备的量子点一级基膜双表面进行直接氟化,使量子点一级基膜双表面形成0.5纳米厚度的氟化层,制得量子点二级基膜;
c、制备双键聚合物量子点膜:
取步骤b制备的量子点二级基膜,先通过上胶机的常温微凹辊进行热固性树脂涂料的双表面涂布,再经均分为四段且各段温度依次为70℃、110℃、110℃、60℃的16m长烘道烘干,得到单层表面的热固性树脂涂料涂层厚度为1μm,收卷,即制得双键聚合物量子点膜。
实施例26:
一种双键聚合物量子点膜的制备方法,步骤为:
a、制备量子点一级基膜:
先把5质量份的微米级光扩散剂和95质量份的聚烯烃树脂共混为A层材料,再把2质量份的量子点、10质量份的微米级光扩散剂和99质量份的聚烯烃树脂共混为B层材料;将A层材料和B层材料分别在挤出机1中的280℃温度下和挤出机2中的280℃温度下融熔后,经280℃温度下的三层共挤模口挤出,在100℃温度下的冷鼓上流涎制成A层厚度为200μm、B层厚度为18μm的ABA结构薄膜或在30℃温度下的冷鼓上铸片制成ABA结构厚片并经双向拉伸制成A层厚度为200μm、B层厚度为18μm的ABA结构薄膜,收卷,即制得量子点一级基膜;
所述微米级光扩散剂是粒径为1~10μm的二氧化钛、二氧化硅、以及有机硅光扩散剂中的一种或两种以上的(粉体材料)混合物;所述有机硅光扩散剂可以是涌奇材料技术(上海)有限公司提供的EL201、EL202、EL300、以及EL500中的一种或两种以上的混合物;
所述量子点是纳米级半导体化合物、金属纳米粒子、以及金属氧化物纳米粒子中的一种或两种以上的混合物;
b、量子点一级基膜经表面氟化技术处理制备量子点二级基膜:
用氟气的体积百分比含量为20%且氟气初始分压为80kPa的氟气/氮气混合气作为氟化试剂,以20℃/min的升温速率升温至100℃,并保温60分钟对步骤a制备的量子点一级基膜双表面进行直接氟化,使量子点一级基膜双表面形成1.5纳米厚度的氟化层,制得(厚度为38μm~430μm的)量子点二级基膜;
c、制备双键聚合物量子点膜:
取步骤b制备的量子点二级基膜,先通过上胶机的常温微凹辊进行热固性树脂涂料的双表面涂布,再经均分为四段且各段温度依次为70~90℃、110~120℃、110~120℃、60~80℃的16m长烘道烘干,得到单层表面的热固性树脂涂料涂层厚度为1μm~10μm,收卷,即制得(厚度为40μm~450μm的)双键聚合物量子点膜。
实施例27:
一种双键聚合物量子点膜的制备方法,步骤为:
a、制备量子点一级基膜:
先把2.6质量份的微米级光扩散剂、47质量份的聚烯烃树脂和48质量份的偏二氯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(简称PVDC树脂)共混为A层材料,再把1质量份的量子点、5质量份的微米级光扩散剂和90质量份的聚烯烃树脂共混为B层材料;将A层材料和B层材料分别在挤出机1中的250℃温度下和挤出机2中的250℃温度下融熔后,经250℃温度下的三层共挤模口挤出,在80℃温度下的冷鼓上流涎制成A层厚度为105μm、B层厚度为159μm的ABA结构薄膜或在25℃温度下的冷鼓上铸片制成ABA结构厚片并经双向拉伸制成A层厚度为105μm、B层厚度为159μm的ABA结构薄膜,收卷,即制得量子点一级基膜;
所述微米级光扩散剂是粒径为1~10μm的二氧化钛、二氧化硅、以及有机硅光扩散剂中的一种或两种以上的(粉体材料)混合物;所述有机硅光扩散剂可以是涌奇材料技术(上海)有限公司提供的EL201、EL202、EL300、以及EL500中的一种或两种以上的混合物;
所述量子点是纳米级半导体化合物、金属纳米粒子、以及金属氧化物纳米粒子中的一种或两种以上的混合物;
b、量子点一级基膜经表面氟化技术处理制备量子点二级基膜:
用氟气的体积百分比含量为20%且氟气初始分压为41kPa的氟气/氮气混合气作为氟化试剂,以10℃/min的升温速率升温至80℃,并保温80分钟对步骤a制备的量子点一级基膜双表面进行直接氟化,使量子点一级基膜双表面形成1纳米厚度的氟化层,制得量子点二级基膜;
c、制备双键聚合物量子点膜:
取步骤b制备的量子点二级基膜,先通过上胶机的常温微凹辊进行热固性树脂涂料的双表面涂布,再经均分为四段且各段温度依次为80℃、115℃、115℃、70℃的16m长烘道烘干,得到单层表面的热固性树脂涂料涂层厚度为5μm,收卷,即制得双键聚合物量子点膜。
实施例28:
一种双键聚合物量子点膜的制备方法,步骤为:
a、制备量子点一级基膜:
先把0.1~5质量份中之一的微米级光扩散剂、0~95质量份的聚烯烃树脂和0~95质量份中之一的偏二氯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(简称PVDC树脂)共混为A层材料,再把0.02~2质量份中之一的量子点、0.1~10质量份中之一的微米级光扩散剂和80~99质量份中之一的聚烯烃树脂共混为B层材料;将A层材料和B层材料分别在挤出机1中的220℃~280℃中之一温度下和挤出机2中的220℃~280℃中之一温度下融熔后,经220℃~280℃中之一温度下的三层共挤模口挤出,在60~100℃中之一温度下的冷鼓上流涎制成A层厚度为10~200μm中之一、B层厚度为18~300μm中之一的ABA结构薄膜或在20~30℃中之一温度下的冷鼓上铸片制成ABA结构厚片并经双向拉伸制成A层厚度为10~200μm中之一、B层厚度为18~300μm中之一的ABA结构薄膜,收卷,即制得量子点一级基膜;
所述微米级光扩散剂是粒径为1~10μm的二氧化钛、二氧化硅、以及有机硅光扩散剂中的一种或两种以上的(粉体材料)混合物;所述有机硅光扩散剂可以是涌奇材料技术(上海)有限公司提供的EL201、EL202、EL300、以及EL500中的一种或两种以上的混合物;
所述量子点是纳米级半导体化合物、金属纳米粒子、以及金属氧化物纳米粒子中的一种或两种以上的混合物;
A层材料中所述的偏二氯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和聚烯烃树脂的质量份用量不同时为零且总用量为95质量份;
b、量子点一级基膜经表面氟化技术处理制备量子点二级基膜:
用氟气的体积百分比含量为20%且氟气初始分压为3~80kPa中之一的氟气/氮气混合气作为氟化试剂,以1~20℃/min中之一的升温速率升温至60~100℃中之一,并保温60~120分钟中之一对步骤a制备的量子点一级基膜双表面进行直接氟化,使量子点一级基膜双表面形成0.5~1.5纳米中之一厚度的氟化层,制得量子点二级基膜;
c、制备双键聚合物量子点膜:
取步骤b制备的量子点二级基膜,先通过上胶机的常温微凹辊进行热固性树脂涂料的双表面涂布,再经均分为四段且各段温度依次为70~90℃中之一、110~120℃中之一、110~120℃中之一、60~80℃中之一的16m长烘道烘干,得到单层表面的热固性树脂涂料涂层厚度为1μm~10μm中之一,收卷,即制得双键聚合物量子点膜。
实施例29:
一种双键聚合物量子点膜的制备方法,步骤为:
a、制备量子点一级基膜:
先把1.5质量份的微米级光扩散剂、35质量份的聚烯烃树脂和60质量分数的偏二氯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(简称PVDC树脂)共混为A层材料,再把0.8质量份的量子点、4质量份的微米级光扩散剂和85质量份的聚烯烃树脂共混为B层材料;将A层材料和B层材料分别在挤出机1中的240℃温度下和挤出机2中的240℃温度下融熔后,经240℃温度下的三层共挤模口挤出,在70℃温度下的冷鼓上流涎制成A层厚度为50μm、B层厚度为100μm的ABA结构薄膜或在23℃温度下的冷鼓上铸片制成ABA结构厚片并经双向拉伸制成A层厚度为50μm、B层厚度为100μm的ABA结构薄膜,收卷,即制得量子点一级基膜;
所述微米级光扩散剂是粒径为1~10μm的二氧化钛、二氧化硅、以及有机硅光扩散剂中的一种或两种以上的(粉体材料)混合物;所述有机硅光扩散剂可以是涌奇材料技术(上海)有限公司提供的EL201、EL202、EL300、以及EL500中的一种或两种以上的混合物;
所述量子点是纳米级半导体化合物、金属纳米粒子、以及金属氧化物纳米粒子中的一种或两种以上的混合物;
b、量子点一级基膜经表面氟化技术处理制备量子点二级基膜:
用氟气的体积百分比含量为20%且氟气初始分压为30kPa的氟气/氮气混合气作为氟化试剂,以8℃/min的升温速率升温至70℃,并保温90分钟对步骤a制备的量子点一级基膜双表面进行直接氟化,使量子点一级基膜双表面形成1纳米厚度的氟化层,制得量子点二级基膜;
c、制备双键聚合物量子点膜:
取步骤b制备的量子点二级基膜,先通过上胶机的常温微凹辊进行热固性树脂涂料的双表面涂布,再经均分为四段且各段温度依次为78℃、112℃、112℃、68℃的16m长烘道烘干,得到单层表面的热固性树脂涂料涂层厚度为3μm,收卷,即制得双键聚合物量子点膜。
上述实施例25-29中:步骤a所述聚烯烃树脂是双环庚烯、降冰片烯、二聚环二戊烯、苯乙烯、丁二烯、丙烯、以及乙烯中的一种或两种以上聚合而形成的聚烯烃树脂中的一种或两种以上的混合物。
上述实施例25-29中:步骤a所述所述纳米级半导体化合物包括(但不限于)IV族、II-VI族、II-V族、III-V族、III-VI族、I-III-VI族、II-IV-VI族、II-IV-V族二元或多元半导体化合物,例如:CdZn/ZnS、InP/ZnS、PbS等;所述金属纳米粒子包括(但不限于)Cr(铬)、Mo(钼)、W(钨)、Ru(钌)、Rh(铑)、Ni(镍)、Ag(银)、Cu(铜)、Zn(锌)、Pd(钯)、Au(金)、Os(锇)、Re(铼)、Ir(铱)、Pt(铂)的纳米粒子;所述金属氧化物纳米粒子包括(但不限于)TiO2、NiO、ZnO、MgO等。
上述实施例25-29中:步骤a所述热固性树脂涂料为采用蒙脱土改性的聚乙烯醇、聚氨酯、环氧的树脂涂料中的一种或两种以上的混合物;其中:蒙脱土改性聚乙烯醇可以是海南必凯水性新材料有限公司提供的F11和F12;蒙脱土改性聚氨酯可以是采用CN104087141A公开的“一种有机蒙脱土/聚氨酯自修复涂料的制备方法”制备;蒙脱土改性环氧可以是采用《功能材料》2011,第53期,万勇,林生岭“蒙脱土/环氧树脂复合材料的制备与研究”一文中所公开的方法制备。
上述实施例25-29中:所述表面氟化技术为现有技术,采用“直接氟化表面改性技术研究”(高分子通报,2010,王旭,刘向阳)文中所提到的各种方法均可。表面氟化技术是直接用氟气作为氟化试剂对高聚物进行表面改性的方法。其在聚合物表面形成纳米级的氟化层,使得聚合物在其本体力学性能不受影响的情况下阻隔性、表面可粘接性等性能得到明显提高。
上述实施例25-29步骤c所述制得双键聚合物量子点膜的水蒸气透过率为0.01~0.1g/m2·24h,在85℃温度、85%湿度或60℃温度、90%湿度两种条件下处理1000h后,边缘失效都为0~0.2mm。
上述实施例中:所采用的百分比例中,未特别注明的,均为质量(重量)百分比例或本领域技术人员公知的百分比例;所采用的比例中,未特别注明的,均为质量(重量)比例;所述重量份可以均是克或千克。
上述实施例中:各步骤中的工艺参数(温度、时间、浓度等)和各组分用量数值等为范围的,任一点均可适用。
本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术,所述原材料均为市售产品。
本发明不限于上述实施例,本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。

Claims (10)

1.一种双键聚合物量子点膜,其特征是:该双键聚合物量子点膜是由A层材料和B层材料经三层共挤流涎或双向拉伸后制得的A层厚度为10~200μm、B层厚度为18~300μm的ABA三层薄膜结构的量子点一级基膜,再在量子点一级基膜双表面上进行氟化技术处理后制得ABA三层薄膜结构的量子点二级基膜,再在量子点二级基膜双表面上涂布热固性树脂并形成烘干厚度为1~10μm涂层而制备得到的双键聚合物量子点膜;
所述A层材料为0.1~5质量份的微米级光扩散剂、0~95质量份的偏二氯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和0~95质量份的聚烯烃树脂组成的混合物,其中偏二氯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和聚烯烃树脂的用量不同时为零且总用量为95质量份;
所述B层材料为0.02~2质量份的量子点、0.1~10质量份的微米级光扩散剂和80~99质量份的聚烯烃树脂混合组成;
所述微米级光扩散剂是粒径为1~10μm的二氧化钛、二氧化硅、以及有机硅光扩散剂中的一种或两种以上的混合物;
所述量子点是纳米级半导体化合物、金属纳米粒子、以及金属氧化物纳米粒子中的一种或两种以上的混合物。
2.按权利要求1所述的双键聚合物量子点膜,其特征是:所述双键聚合物量子点膜的厚度为40μm~450μm,水蒸气透过率为0.01~0.1g/m2·24h,在85℃温度、85%湿度或60℃温度、90%湿度两种条件下处理1000h后,边缘失效都为0~0.2mm。
3.按权利要求1或2所述的双键聚合物量子点膜,其特征是:所述聚烯烃树脂是双环庚烯、降冰片烯、二聚环二戊烯、苯乙烯、丁二烯、丙烯、以及乙烯中的一种或两种以上聚合而形成的聚烯烃树脂中的一种或两种以上的混合物。
4.按权利要求1或2所述的双键聚合物量子点膜,其特征是:所述纳米级半导体化合物包括IV族、 II-VI族、II-V族、III-V族、III-VI族、I-III-VI族、II-IV-VI族、II-IV-V族二元或多元半导体化合物;所述金属纳米粒子包括Cr、Mo、W、Ru、Rh、Ni、Ag、Cu、Zn、Pd、Au、Os、Re、Ir、Pt的纳米粒子;所述金属氧化物纳米粒子包括TiO2、NiO、ZnO、MgO。
5.按权利要求1或2所述的双键聚合物量子点膜,其特征是:所述热固性树脂为采用蒙脱土改性的聚乙烯醇、聚氨酯、环氧树脂中的一种或多种。
6.一种双键聚合物量子点膜的制备方法,其特征是步骤为:
a、制备量子点一级基膜:
先把0.1~5质量份的微米级光扩散剂、0~95质量份的聚烯烃树脂和0~95质量份的偏二氯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物共混为A层材料,再把0.02~2质量份的量子点、0.1~10质量份的微米级光扩散剂和80~99质量份的聚烯烃树脂共混为B层材料;将A层材料和B层材料分别在挤出机1中的220℃~280℃温度下和挤出机2中的220℃~280℃温度下融熔后,经220℃~280℃温度下的三层共挤模口挤出,在60~100℃温度下的冷鼓上流涎制成A层厚度为10~200μm、B层厚度为18~300μm的ABA结构薄膜或在20~30℃温度下的冷鼓上铸片制成ABA结构厚片并经双向拉伸制成A层厚度为10~200μm、B层厚度为18~300μm的ABA结构薄膜,收卷,即制得量子点一级基膜;
所述微米级光扩散剂是粒径为1~10μm的二氧化钛、二氧化硅、以及有机硅光扩散剂中的一种或两种以上的混合物;
所述量子点是纳米级半导体化合物、金属纳米粒子、以及金属氧化物纳米粒子中的一种或两种以上的混合物;
A层材料中所述的偏二氯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和聚烯烃树脂的质量份用量不同时为零且总用量为95质量份;
b、量子点一级基膜经表面氟化技术处理制备量子点二级基膜:
用氟气的体积百分比含量为20%且氟气初始分压为3~80kPa的氟气/氮气混合气作为氟化试剂,以1~20℃/min的升温速率升温至60~100℃,并保温60~120分钟对步骤a制备的量子点一级基膜双表面进行直接氟化,使量子点一级基膜双表面形成0.5~1.5纳米厚度的氟化层,制得量子点二级基膜;
c、制备双键聚合物量子点膜:
取步骤b制备的量子点二级基膜,先通过上胶机的常温微凹辊进行热固性树脂涂料的双表面涂布,再经均分为四段且各段温度依次为70~90℃、110~120℃、110~120℃、60~80℃的16m长烘道烘干,得到单层表面的热固性树脂涂料涂层厚度为1μm~10μm,收卷,即制得双键聚合物量子点膜。
7.按权利要求6所述双键聚合物量子点膜的制备方法,其特征是:步骤c所述制得双键聚合物量子点膜的水蒸气透过率为0.01~0.1g/m2·24h,在85℃温度、85%湿度或60℃温度、90%湿度两种条件下处理1000h后,边缘失效都为0~0.2mm。
8.按权利要求6或7所述双键聚合物量子点膜的制备方法,其特征是:步骤a所述聚烯烃树脂是双环庚烯、降冰片烯、二聚环二戊烯、苯乙烯、丁二烯、丙烯、以及乙烯中的一种或两种以上聚合而形成的聚烯烃树脂中的一种或两种以上的混合物。
9.按权利要求6或7所述双键聚合物量子点膜的制备方法,其特征是:步骤a所述所述纳米级半导体化合物包括IV族、 II-VI族、II-V族、III-V族、III-VI族、I-III-VI族、II-IV-VI族、II-IV-V族二元或多元半导体化合物;所述金属纳米粒子包括Cr、Mo、W、Ru、Rh、Ni、Ag、Cu、Zn、Pd、Au、Os、Re、Ir、Pt的纳米粒子;所述金属氧化物纳米粒子包括TiO2、NiO、ZnO、MgO。
10.按权利要求6或7所述双键聚合物量子点膜的制备方法,其特征是:步骤a所述热固性树脂涂料为采用蒙脱土改性的聚乙烯醇、聚氨酯、环氧的树脂涂料中的一种或两种以上的混合物。
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