CN115572553A - 一种基于多层共挤流延gpu的自修复柔性膜及其制备方法、应用 - Google Patents

一种基于多层共挤流延gpu的自修复柔性膜及其制备方法、应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜及其制备方法、应用,包括依次设置的自修复爽滑层、基膜层和压敏胶层,所述基膜层为含有柔性材料的热塑性水凝胶膜微球基于多层共挤流延膜挤出技术制得,通过称取胶粒、含有柔性材料的热塑性水凝胶膜微球,并通过多层共挤流延膜挤出技术制备基膜层,并将制得的基膜层电晕处理后,分别涂布压敏胶层和自修复爽滑层制得自修复柔性膜,具有更好的指纹识别。

Description

一种基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜及其制备方法、 应用
技术领域
本发明涉及光学膜技术领域,具体涉及一种基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜及其制备方法、应用。
背景技术
电子产品的触摸屏在使用过程中,人们通常给触摸屏贴上保护膜,从而防止触摸屏划伤。其中,保护膜选用材质为PET片材、TPU片材或者PET和GPU的复合片材的基膜层,以满足保护膜的质量要求。
但是,随着曲面屏、全面屏和可折叠屏的诞生,基膜层采用PET片材、PET与TPU的复合片材时,保护膜存在很多缺点:1、保护膜柔顺性欠佳,要想实现保护曲面的效果,产品的成型过程需增加一道弯折工艺,产品效率低,成本增加明显,并且良品率较低;2、弯折工艺的使用,对于弯折后的材料在长期使用过程中存在一定的尺寸恢复,造成贴合性的下降;3、保护膜多采用多层膜复合结构,弯折工艺会导致基膜层与其他膜结构的分离,也会造成弯折处光学性能的变化;4、保护膜存在自修复性能差的缺点。
为满足曲面屏、全面屏和可折叠屏的需要,如何选择基膜层材质和自修复柔性膜制备工艺,使得保护膜不仅具有适度柔性、划伤修复性,良好光学性能和可弯折性等特点,也能满足曲面屏、全面屏或者可折叠屏的厚度、指纹识别时间和散热性等需求,是本发明亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜及其制备方法、应用,以解决上述背景技术中提出的如何选择基膜层材质和修复柔性膜制备工艺,使得保护膜不仅具有适度柔性、划伤修复性,良好光学性能和可弯折性等特点,也能满足曲面屏、全面屏或者可折叠屏的厚度、指纹识别时间和散热性等需求,是本发明亟待解决的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜,包括依次设置的自修复爽滑层、基膜层和压敏胶层,所述基膜层由含有柔性材料的热塑性水凝胶膜微球基于多层共挤流延膜挤出技术制得,其中,热塑性水凝胶膜为三维网络结构,由于水凝胶具有多分子链的交联点,又在聚氨酯分子链中起到嵌合作用和在支链分子中起到嫁接的作用,而具有优异的形状记忆和划痕自修复功能,使其在受到外界冲击或刮擦时具有缓慢回弹的特点,并最终全部或部分修复,自修复爽滑层材质包括聚氨酯弹性体、聚丙烯酸酯、以及聚氨酯和丙烯酸酯共聚物中的一种或更多种的组合,自修复爽滑层材质例如可以通过多层共挤流延膜挤出技术制得,自修复爽滑层的设置,使得柔性膜具有良好的手感和爽滑度,提升触摸性能,压敏胶层为有机硅压敏胶,有机硅型压敏胶具备良好的排气性能和透明性能,可实现自修复柔性膜与屏幕的粘接性和贴合性。
作为进一步的改进,基膜层包含两层以上的热塑性水凝胶膜,以及夹持于相邻热塑性水凝胶膜之间的胶层;
作为进一步的改进,所述热塑性水凝胶膜由热塑性水凝胶膜微球挤出制得,热塑性水凝胶膜微球通过多层共挤流延膜挤出技术中的螺杆挤出机、分配器和模具挤出;
所述胶层由胶粒挤出制得,胶粒通过多层共挤流延膜挤出技术中的螺杆挤出机、分配器和模具挤出。
所述柔性材料为热塑性水凝胶膜微球质量的3.7%-7.1%,优选地,柔性材料为热塑性水凝胶膜微球质量的3.7%、4.1%、4.5%、4.6%、4.9%、5.1%、5.3%、5.5%、5.7%、6.2%、6.5%、6.7%、6.8%、6.9%、7.0%、7.1%中的一种,由于热塑性水凝胶膜中水凝胶分子多官能团之间的强相互作用,水凝胶分子链之间趋向于互相收紧,形成很多类似于球的凝胶结构,使得热塑性水凝胶膜具有排气优异的性能,解决了柔性材料散热性能差的问题,其中,柔性材料为热塑性水凝胶膜微球的质量低于3.7%时,指纹识别时间长,但是自修复柔性膜的散热性好,在柔性材料为基膜层的质量高于7.1%时,虽然指纹识别时间短,但是,热塑性水凝胶膜起到的散热效果比较微小,使得自修复柔性膜的散热性差,指纹识别例如可以通过公告号CN201000630Y提供的一种身份认证装置进行测试。
作为进一步的改进,所述柔性材料为金属氧化物或金属无机盐中的至少一种。
作为进一步的改进,所述金属氧化物为MgO、CsO、Al2O3中的至少一种。
作为进一步的改进,所述金属无机盐为CsCl、CsBr、CsI、NaCl中的至少一种。
作为进一步的改进,所述压敏胶层远离基膜层的一侧设有离型膜层,所述自修复爽滑层远离基膜层的一侧设有上保护层,其中,离型膜层为氟素型离型膜,优选为硅油离型膜或氟塑离型膜,进一步优选为离型膜层或氟塑离型膜中的一种或者更多种的组合,离型膜层的设置可以保护压敏胶层免受环境的污染,上保护层为聚乙烯膜、聚丙烯膜、硅油离型膜、氟塑离型膜中的一种或更多种的组合,优选为硅油离型膜,上保护层可保护自修复爽滑层,并可保持基膜层挺性。
一种基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜的制备方法,包括以下步骤:
1)、称取胶粒、热塑性水凝胶膜微球,通过多层共挤流延膜挤出技术制备基膜层,所述基膜层厚度为25-240μm,热塑性水凝胶膜厚度为10-40μm,胶层厚度为5-20μm,在基膜层厚度大于240μm时,相对使用柔性材料的指纹识别时间短于同等条件下不使用柔性材料的指纹识别时间,胶粒选自亚克力胶、聚氨酯胶中的一种或者更多种的组合,并且选用的胶粒的钢板剥离力≥1200g/inch,胶粒的选择,可以将热塑性水凝胶膜之间粘合到一起;
2)、将步骤1)中制得的基膜层两侧通过硅胶辊进行电晕处理;
3)、将电晕处理的基膜层的一侧涂布压敏胶层后进行固化,压敏胶层厚度为8-30μm;
4)、将步骤3)中电晕处理的基膜层的另一侧涂布自修复爽滑层后进行固化,制得自修复柔性膜,自修复爽滑层厚度为8-20μm。
作为进一步的改进,步骤1)中热塑性水凝胶膜微球的制备方法包括以下步骤:
11)将二元酸、多元醇和催化剂混合并进行真空脱水后,进行预聚反应,反应温度100-200℃,反应时间2-4h,然后升温至220-250℃并缓慢降压至4-6KPa后,进行保温反应1-2h后,提纯脱水,制得聚酯多元醇;
12)将步骤11)中制得的聚酯多元醇溶解在有机溶剂中,然后加入二异氰酸酯和催化剂混合均匀后在惰性气体保护下进行预聚反应,反应温度为30-100℃,反应时间为1-3h;
13)向步骤12)中加入扩链剂,在惰性气体保护下进行扩链反应;
14)向步骤13)制得的聚氨酯预聚体中继续加入有机溶剂,搅拌至完全溶解后,静置10-20h,然后加入去离子水,进行提纯烘干,去除有机溶剂,制得热塑性水凝胶材料;
15)将步骤14)制得的热塑性水凝胶材料、柔性材料和助剂送入磨盘形力化学反应器,多次研磨循环,制得相互嵌入、均匀混合和分散的热塑性水凝胶膜颗粒,多次研磨循环中的多次例如可以为10,20,30,50,70,80,100次等,直至得到相互嵌入、均匀混合和分散的含有柔性材料的热塑性水凝胶膜颗粒,其中,磨盘形力化学反应器转速为20-150r/min。
16)对步骤15)中的热塑性水凝胶膜颗粒进行加工处理,制得热塑性水凝胶膜微球,热塑性水凝胶膜微球的制备,可以进一步提高热塑性水凝胶材料、柔性材料和助剂混合的均匀度,从而提高自修复柔性膜的理化性质。
其中,二异氰酸酯选自2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、3,3’-二甲基-4,4’-联苯二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯或3,3’-二甲基-4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯中一种或者更多种的组合,多元醇选自1,4-丁二醇或者丁二醇和三羟乙基异氰脲酸酯的混合,二元酸选自对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、癸二酸、己二酸、戊二酸、丁二酸和丙二酸中的一种或更多种的组合,催化剂选自三乙烯二胺、N-乙基吗啉中的一种或者更多种的混合,扩链剂选自1,4-丁二醇、二甘醇、1,6-己二醇、1H-苯并咪唑-5,6-二醇中的一种或者更多种的组合,助剂包括偶联剂、相容剂或表面活性剂,其中偶联剂是现有技术公知的硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂和铝钛复合偶联剂等;相容剂是现有技术公知的聚合物接枝共聚物或嵌段共聚物;表面活性剂是现有技术公知的阳离子、阴离子或非离子表面活性剂。可以配合使用,其前提条件是这些助剂对本发明的目的实现以及本发明优良效果的取得不产生不利影响,有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、乙腈、乙二醇、甲醇、丙酮、吡啶、异丙醇、丙醇和正丁醇中的一种或多种,惰性气体选自氦气。
热塑性水凝胶膜微球的加工工艺参照申请号为2021111327820,专利名称为凝胶微球材料的加工设备及其加工工艺的专利,热塑性水凝胶膜微球的具体加工工艺如下:
S1:将混合桶内部进行抽真空,然后充入惰性气体,充气完成之后对混合桶进行密封处理;
S2:将步骤15)中制得的含有柔性材料的热塑性水凝胶膜颗粒从加料口处充入至混合桶内部,待混合桶内部原料的液面顶部漫过分流环顶部时,即停止注入需要混合的原料;
S3:打开加工设备的电源,使扇形叶轮在混合桶内部在常温状态下进行匀速转动,待混合桶内部的原料搅拌均匀后,静置0.5-1h小时,即制得热塑性水凝胶膜微球。
作为进一步的改进,还包括以下步骤:
5)、将步骤3)固化后的压敏胶层远离基膜层的一侧贴附离型膜层,离型膜层的厚度为60-90μm;
6)、将步骤4)固化后的自修复爽滑层远离基膜层的一侧贴附上保护层,上保护层的厚度为20-80μm;
7)、将步骤4)中固化后的物质在45-60℃下熟化36-60h,制得自修复柔性膜。
其中,步骤3)中固化为热固化,固化温度为95-105℃,固化时间为3-6min;
步骤4)中固化为热固化,固化温度为烘干条件为50-70℃,2-4min。
一种基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜的应用,基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜在曲面屏、全面屏或者可折叠屏中的应用。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明基膜层由含有柔性材料的热塑性水凝胶膜微球基于多层共挤流延膜挤出技术制得,使得基膜层与自修复爽滑层和压敏胶层搭配使用时,具有适度柔性、划伤修复性,良好光学性能和可弯折性等特点;
由于柔性材料材质软,容易发生弹性形变,在增加自修复柔性膜厚度时,自修复柔性膜仍具有更好的指纹识别,由于柔性材料散热性差,添加有柔性材料的自修复柔性膜在长时间使用时,影响曲面屏、全面屏或者可折叠屏的散热,通过柔性材料和聚氨酯水凝胶膜搭配使用,使得自修复柔性膜不仅可以保证指纹识别,也避免了柔性材料对触摸屏散热的影响;
由于基膜层厚度越大,指纹识别会受到影响,在柔性材料占热塑性水凝胶膜微球质量的百分比一定的情况下,基膜层厚度设置,使得自修复柔性膜具有更好的指纹识别。
附图说明
图1为本发明一种基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜及其制备方法、应用整体结构示意图;
图2为本发明基膜层结构示意图。
图中:1-上保护层;2-自修复爽滑层;3-基膜层;4-压敏胶层;5-离型膜层;6-热塑性水凝胶膜;7-胶层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式,进一步阐明本发明,应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
如图1所示,
一种基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜,包括依次设置的自修复爽滑层、基膜层和压敏胶层,所述基膜层由含有柔性材料的热塑性水凝胶膜微球基于多层共挤流延膜挤出技术制得,多层共挤流延膜挤出技术使得原料在挤出过程中处于熔融状态,成型后多层结构的连接处结合紧密,不易脱层。
一种基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜制备方法生产自修复柔性膜时,包括以下生产过程:
1)、称取胶粒、热塑性水凝胶膜微球,通过多层共挤流延膜挤出技术制备基膜层,所述基膜层厚度为25-240μm,热塑性水凝胶膜厚度为10-40μm,胶层厚度为5-20μm;
2)、将步骤1)中制得的基膜层两侧通过硅胶辊进行电晕处理;
3)、将电晕处理的基膜层的一侧涂布压敏胶层后进行固化,压敏胶层厚度为8-30μm;
4)、将步骤3)中电晕处理的基膜层的另一侧涂布自修复爽滑层后进行固化,制得自修复柔性膜,自修复爽滑层厚度为8-20μm。
其中,步骤1)中热塑性水凝胶膜微球的制备方法包括以下步骤:
11)将二元酸、多元醇和催化剂混合并进行真空脱水后,进行预聚反应,反应温度100-200℃,反应时间2-4h,然后升温至220-250℃并缓慢降压至4-6KPa后,进行保温反应1-2小时后,提纯脱水,制得聚酯多元醇。
12)将步骤11)中制得的聚酯多元醇溶解在有机溶剂中,然后加入二异氰酸酯和催化剂混合均匀后在惰性气体保护下进行预聚反应,反应温度为30-100℃,反应时间为1-3h;
13)向步骤12)中加入扩链剂,在惰性气体保护下进行扩链反应;
14)向步骤13)制得的聚氨酯预聚体中继续加入有机溶剂,搅拌至完全溶解后,静置10-20h,然后加入去离子水,进行提纯烘干,去除有机溶剂,制得热塑性水凝胶材料;
15)将步骤14)中制得的热塑性水凝胶材料、柔性材料和助剂送入磨盘形力化学反应器,多次研磨循环,制得相互嵌入、均匀混合和分散的热塑性水凝胶膜颗粒,磨盘形力化学反应器由高分子材料工程国家重点实验室(四川大学)自行研制,其中柔性材料的平均粒径为20-120μm,其中柔性材料的平均粒径可以为20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm,优选的,柔性材料的平均粒径为50-70μm,实施例中柔性材料的平均粒径选用60μm。
16)对步骤15)中的热塑性水凝胶膜颗粒进行加工处理,制得热塑性水凝胶膜微球。
其中,将步骤4)中固化后的物质在45-60℃下熟化36-60h,制得自修复柔性膜。
其中,步骤3)中固化为热固化,固化温度为95-105℃,固化时间为3-6min,
步骤4)中固化为热固化,固化温度为烘干条件为50-70℃,2-4min。
其中,所述基膜层包含两层以上的热塑性水凝胶膜,以及夹持于相邻热塑性水凝胶膜之间的胶层;
所述热塑性水凝胶膜由含有柔性材料的热塑性水凝胶膜微球挤出制得;
所述胶层由胶粒挤出制得;
所述柔性材料为热塑性水凝胶膜微球质量的3.7%-7.1%。
其中,所述柔性材料为金属氧化物或金属无机盐中的一种或者更多种的组合。
其中,所述金属氧化物为MgO、CsO、Al2O3中的一种或者更多种的组合。
其中,所述金属无机盐为CsCl、CsBr、CsI、NaCl中的一种或者更多种的组合。
其中,所述基膜层包含两层以上的热塑性水凝胶膜,以及夹持于相邻热塑性水凝胶膜之间的胶层。
其中,所述压敏胶层远离基膜层的一侧设有离型膜层,所述自修复爽滑层远离基膜层的一侧设有上保护层。
多层共挤流延膜挤出技术的具体操作过程:所述多层共挤为多个螺杆挤出机共挤,具体为根据热塑性水凝胶膜和胶层的层数,将热塑性水凝胶膜微球置于热塑性水凝胶膜相应层数的螺杆挤出机的料筒中,将胶粒置于胶层相应层数的螺杆挤出机的料筒中,多个螺杆挤出机将热塑性水凝胶膜微球和胶粒同时熔融挤出,热塑性水凝胶膜微球和胶粒熔融后经过各螺杆挤出机挤出到分配器中,经过分配器将各螺杆挤出机中的材料分层挤出至模具中,以避免各层材料挤出时相互混杂,再经模具挤出后,流延至成型辊后冷却、牵引、收卷,即可得到基膜层。
在所述多个螺杆共挤过程中,螺杆连接处以及模具的温度独立地设置为100~150℃。本发明对所述多层共挤的挤出速度以及螺杆转速没有特殊要求,所述挤出速度以及螺杆转速可以影响生产速度的快慢,挤出速度以及螺杆转速例如可以为50-100r/min,具体根据实际生产需要进行设置即可;本发明对所述流延、冷却、牵引、收卷的具体条件没有特殊要求,按照本领域技术人员熟知的条件即可。
以三层共挤流延膜挤出技术的具体操作过程:所述三层共挤为三个螺杆挤出机共挤,具体为热塑性水凝胶膜两层和胶层一层,将热塑性水凝胶膜微球置于两个螺杆挤出机的料筒中,将胶粒置于一个螺杆挤出机的料筒中,三个螺杆挤出机将热塑性水凝胶膜微球和胶粒同时熔融挤出,热塑性水凝胶膜微球和胶粒熔融后经过各螺杆挤出机挤出到分配器中,经过分配器将各螺杆挤出机中的材料分层挤出至模具中,再经模具挤出后,流延至成型辊后冷却、牵引、收卷,即可得到基膜层,基膜层中从上到下依次为热塑性水凝胶膜、胶层、热塑性水凝胶膜。
在所述多螺杆共挤过程中,螺杆连接处以及模具的温度独立地设置为100~150℃。本发明对所述多层共挤的挤出速度以及螺杆转速没有特殊要求,所述挤出速度以及螺杆转速可以影响生产速度的快慢,挤出速度以及螺杆转速例如可以为50-100r/min,具体根据实际生产需要进行设置即可;本发明对所述流延、冷却、牵引、收卷的具体条件没有特殊要求,按照本领域技术人员熟知的条件即可。
其中,一种基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜的应用,基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜在曲面屏、全面屏或者可折叠屏中的应用。
如图2所示,
基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜制备方法生产自修复柔性膜时,还包括以下生产过程:
将固化后的压敏胶层远离基膜层的一侧贴附离型膜层,离型膜层的厚度为60-90μm;
将固化后的自修复爽滑层远离基膜层的一侧贴附上保护层,上保护层的厚度为20-80μm;
其中,压敏胶层远离基膜层的一侧设有离型膜层,所述自修复爽滑层远离基膜层的一侧设有上保护层。
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围并不仅限于此,其中,实施例中,选用基膜层宽度范围为3000mm。
实施例1:
基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜的制备方法,具体包括以下步骤:
1)、称取10重量份亚克力胶、60重量份的含有柔性材料的热塑性水凝胶膜微球,通过五层共挤流延膜挤出技术制备基膜层(热塑性水凝胶膜三层,胶层两层),其中,螺杆连接处以及模具的温度独立地设置为120℃,挤出速度以及螺杆转速为70r/min,制备基膜层,制得的基膜层的厚度为140μm,热塑性水凝胶膜的厚度为40μm,胶层厚度为10μm;
2)、将步骤1)中制得的基膜层两侧通过硅胶辊进行电晕处理,输出功率为15KW;
3)、将电晕处理的基膜层的一侧涂布有机硅压敏胶后,有机硅压敏胶厚度为20μm,进行固化;
4)、将步骤3)中电晕处理的基膜层的另一侧涂布自修复爽滑层(自修复爽滑层由聚氨酯弹性体通过多层共挤流延膜挤出技术挤出)后,自修复爽滑层厚度为15μm,进行固化。
步骤1)中热塑性水凝胶膜微球的制备方法包括以下步骤:
11)将20重量份己二酸、28重量份1,4-丁二醇和0.5重量份三乙烯二胺混合并进行真空脱水后,进行预聚反应,反应温度120℃,反应时间3h,然后升温至220℃并缓慢降压至5KPa后,进行保温反应1.5小时后,提纯脱水,制得聚酯二元醇,根据聚酯二元醇的需求量,多次采用该制备方法制备聚酯二元醇。
12)将步骤11)中制得的30重量份聚酯二元醇溶解在80重量份N,N-二甲基甲酰胺中,然后加入30重量份异佛尔酮二异氰酸酯和1.2重量份三乙烯二胺混合均匀后在氦气保护下进行预聚反应,反应温度为50℃,反应时间为2h;
13)向步骤12)中加入25重量份1,4-丁二醇,在氦气保护下进行扩链反应;
14)向步骤13)制得的聚氨酯预聚体中继续加入60质量份N,N-二甲基甲酰胺,搅拌至完全溶解后,静置15h,然后加入去离子水,进行提纯烘干,去除N,N-二甲基甲酰胺,制得热塑性水凝胶材料,根据热塑性水凝胶材料的需求量,多次进行步骤11)、12)和13);
15)将步骤14)制得的77重量份热塑性水凝胶材料、2重量份MgO和1重量份钛酸酯偶联剂送入磨盘形力化学反应器,转速为50r/min,50次研磨循环,制得相互嵌入、均匀混合和分散的热塑性水凝胶膜颗粒。
16)对步骤15)中的热塑性水凝胶膜颗粒进行加工处理,制得热塑性水凝胶膜微球。
热塑性水凝胶膜微球加工工艺如下:
S1:将混合桶内部进行抽真空,然后充入惰性气体,充气完成之后对混合桶进行密封处理;
S2:将步骤15)中制得的含有柔性材料的热塑性水凝胶膜颗粒从加料口处充入至混合桶内部,待混合桶内部原料的液面顶部漫过分流环顶部时,即停止注入需要混合的原料;
S3:打开加工设备的电源,使扇形叶轮在混合桶内部在常温状态下进行匀速转动,转速为100r/min,待混合桶内部的原料搅拌均匀后,静置0.5小时,即制得热塑性水凝胶膜微球。
还包括以下步骤:
5)、将步骤3)固化后的有机硅压敏胶远离基膜层的一侧贴附氟素离型膜,氟素离型膜的厚度为70μm;
6)、将步骤4)固化后的自修复爽滑层远离基膜层的一侧贴附硅油离型膜,硅油离型膜的厚度为70μm;
7)、将步骤4)中固化后的物质在50℃下熟化40h,制得自修复柔性膜。
其中,步骤3)中固化为热固化,烘干温度为100℃,烘干时间为5min;
步骤4)中固化为热固化,烘干温度为60℃,烘干时间为3min。
实施例2:
采用的自修复柔性膜生产方法同实施例1,组分且各组分质量份数基本同实施例1,区别在于:步骤14中CsO为3重量份。
实施例3:
采用的自修复柔性膜生产方法同实施例1,组分且各组分质量份数基本同实施例1,区别在于:步骤14中Al2O3为4重量份。
实施例4:
采用的自修复柔性膜生产方法同实施例1,组分且各组分质量份数基本同实施例1,区别在于:步骤14中CsCl为5重量份。
实施例5:
采用的自修复柔性膜生产方法同实施例1,组分且各组分质量份数基本同实施例1,区别在于:步骤14中CsBr和NaCl为6重量份。
实施例6:
采用的自修复柔性膜生产方法同实施例1,组分且各组分质量份数基本同实施例1,区别在于:步骤14中CsI为7重量份。
实施例7:
采用的自修复柔性膜生产方法同实施例1,组分且各组分质量份数基本同实施例1,区别在于:步骤14中热塑性水凝胶材料为59重量份。
实施例8:
采用的自修复柔性膜生产方法同实施例1,组分且各组分质量份数基本同实施例1,区别在于:步骤14中热塑性水凝胶材料为98重量份,硅烷偶联剂为2重量份,MgO为7重量份。
实施例9:
基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜的制备方法,具体包括以下步骤:
1)、称取2.5重量份亚克力胶、10重量份的含有柔性材料的热塑性水凝胶膜微球,通过三层共挤流延膜挤出技术制备基膜层(热塑性水凝胶膜两层,胶层一层),其中,螺杆连接处以及模具的温度独立地设置为100℃,挤出速度以及螺杆转速为50r/min,制备基膜层,制得的基膜层的厚度为25μm,热塑性水凝胶膜的厚度为10μm,胶层厚度为5μm;
2)、将步骤1)中制得的基膜层两侧通过硅胶辊进行电晕处理,输出功率为10KW;
3)、将电晕处理的基膜层的一侧涂布有机硅压敏胶后,有机硅压敏胶厚度为8μm,进行固化;
4)、将步骤3)中电晕处理的基膜层的另一侧涂布自修复爽滑层(自修复爽滑层由聚丙烯酸酯通过多层共挤流延膜挤出技术挤出)后,自修复爽滑层厚度为8μm,进行固化。
步骤1)中热塑性水凝胶膜微球的制备方法包括以下步骤:
11)将15重量份对苯二甲酸、20重量份1,6-己二醇和0.2重量份三乙烯二胺混合并进行真空脱水后,进行预聚反应,反应温度100℃,反应时间2h,然后升温至220℃并缓慢降压至4KPa后,进行保温反应1小时,制得聚酯二元醇。
12)将步骤11)中制得的聚酯二元醇溶解在N,N-二甲基甲酰胺中,然后加入25重量份对苯二异氰酸酯和0.8重量份N-乙基吗啉混合均匀后在氦气保护下进行预聚反应,反应温度为30℃,反应时间为1h;
13)向步骤12)中加入15重量份1,4-丁二醇,在氦气保护下进行扩链反应;
14)向步骤13)制得的聚氨酯预聚体中继续加入60质量份N,N-二甲基甲酰胺,搅拌至完全溶解后,静置10h,然后加入去离子水,进行提纯烘干,去除N,N-二甲基甲酰胺,制得热塑性水凝胶材料,根据热塑性水凝胶材料的需求量,多次进行步骤11)、12)和13);
15)将步骤14)制得的77重量份热塑性水凝胶材料、3重量份CsBr和1重量份钛酸酯偶联剂送入磨盘形力化学反应器,转速为80r/min,70次研磨循环,制得相互嵌入、均匀混合和分散的热塑性水凝胶膜颗粒;
16)对步骤15)中的热塑性水凝胶膜颗粒进行加工处理,制得热塑性水凝胶膜微球。
热塑性水凝胶膜微球加工工艺如下:
S1:将混合桶内部进行抽真空,然后充入惰性气体,充气完成之后对混合桶进行密封处理;
S2:将步骤15)中制得的含有柔性材料的热塑性水凝胶膜颗粒从加料口处充入至混合桶内部,待混合桶内部原料的液面顶部漫过分流环顶部时,即停止注入需要混合的原料;
S3:打开加工设备的电源,使扇形叶轮在混合桶内部在常温状态下进行匀速转动,转速为60r/min,待混合桶内部的原料搅拌均匀后,静置0.5小时,即制得热塑性水凝胶膜微球。
还包括以下步骤:
5)、将步骤3)固化后的有机硅压敏胶远离基膜层的一侧贴附氟素离型膜,氟素离型膜的厚度为60μm;
6)、将步骤4)固化后的自修复爽滑层远离基膜层的一侧贴附硅油离型膜,硅油离型膜的厚度为20μm;
7)、将步骤4)中固化后的物质在45℃下熟化36h,制得自修复柔性膜。
其中,步骤3)中固化为热固化,烘干温度为95℃,烘干时间为3min;
步骤4)中固化为热固化,烘干温度为50℃,烘干时间为2min。
实施例10:
采用的自修复柔性膜生产方法基本同实施例9,组分且各组分质量份数同实施例9,区别在于:步骤1中,通过五层共挤流延膜挤出技术制备基膜层(热塑性水凝胶膜三层,胶层两层),制得的基膜层的厚度为80μm,热塑性水凝胶膜的厚度为20μm,胶层厚度为10μm。
实施例11:
采用的自修复柔性膜生产方法基本同实施例9,组分且各组分质量份数同实施例9,区别在于:步骤1中,通过七层共挤流延膜挤出技术制备基膜层(热塑性水凝胶膜四层,胶层三层),制得的基膜层的厚度为110μm,热塑性水凝胶膜的厚度为20μm,胶层厚度为10μm。
实施例12:
采用的自修复柔性膜生产方法基本同实施例9,组分且各组分质量份数同实施例9,区别在于:步骤1中,通过九层共挤流延膜挤出技术制备基膜层(热塑性水凝胶膜五层,胶层四层),制得的基膜层的厚度为240μm,热塑性水凝胶膜的厚度为40μm,胶层厚度为10μm。
实施例13:
采用的自修复柔性膜生产方法基本同实施例9,组分且各组分质量份数同实施例9,区别在于:步骤1中,通过十一层共挤流延膜挤出技术制备基膜层(热塑性水凝胶膜六层,胶层五层),制得的基膜层的厚度为290μm,热塑性水凝胶膜的厚度为40μm,胶层厚度为10μm。
实施例14:
采用的自修复柔性膜生产方法基本同实施例9,组分且各组分质量份数同实施例9,区别在于:步骤1中,通过十一层共挤流延膜挤出技术制备基膜层(热塑性水凝胶膜六层,胶层五层),制得的基膜层的厚度为265μm,热塑性水凝胶膜的厚度为40μm,胶层厚度为5μm。
实施例15:
采用的自修复柔性膜生产方法基本同实施例9,组分且各组分质量份数同实施例9,区别在于:步骤1中,通过十一层共挤流延膜挤出技术制备基膜层(热塑性水凝胶膜六层,胶层五层),制得的基膜层的厚度为340μm,热塑性水凝胶膜的厚度为40μm,胶层厚度为20μm。
实施例16:
基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜的制备方法,具体包括以下步骤:
1)、称取50重量份亚克力胶、120重量份的含有柔性材料的热塑性水凝胶膜微球,通过三层共挤流延膜挤出技术制备基膜层(热塑性水凝胶膜两层,胶层一层),其中,螺杆连接处以及模具的温度独立地设置为150℃,挤出速度以及螺杆转速为100r/min,制备基膜层,制得的热塑性水凝胶膜的厚度为10μm,胶层厚度为10μm,基膜层的厚度为30μm;
2)、将步骤1)中制得的基膜层两侧通过硅胶辊进行电晕处理,输出功率为20KW;
3)、将电晕处理的基膜层的一侧涂布有机硅压敏胶后,有机硅压敏胶厚度为30μm,进行固化;
4)、将步骤3)中电晕处理的基膜层的另一侧涂布聚氨酯弹性体后,聚氨酯弹性体厚度为20μm,进行固化。
步骤1)中热塑性水凝胶膜微球的制备方法包括以下步骤:
11)将25重量份丙二酸、37重量份1,4-丁二醇和1重量份三乙烯二胺混合并进行真空脱水后,进行预聚反应,反应温度200℃,反应时间4h,然后升温至250℃并缓慢降压至6KPa后,进行保温反应2小时后,提纯脱水,制得聚酯二元醇。
12)将步骤11)中制得的聚酯二元醇溶解在N,N-二甲基甲酰胺中,然后加入38重量份苯二亚甲基二异氰酸酯和2重量份三乙烯二胺混合均匀后在氦气保护下进行预聚反应,反应温度为100℃,反应时间为3h;
13)向步骤12)中加入40重量份1,4-丁二醇,在氦气保护下进行扩链反应;
14)向步骤13)制得的聚氨酯预聚体中继续加入90质量份N,N-二甲基甲酰胺,搅拌至完全溶解后,静置20h,然后加入去离子水,进行提纯烘干,去除N,N-二甲基甲酰胺,制得热塑性水凝胶材料,根据热塑性水凝胶材料的需求量,多次进行步骤11)、12)和13);
15)将步骤14)制得的77重量份热塑性水凝胶材料、6重量份NaCl和1重量份钛酸酯偶联剂送入磨盘形力化学反应器,转速为150r/min,100次研磨循环,制得相互嵌入、均匀混合和分散的热塑性水凝胶膜颗粒。
16)对步骤15)中的热塑性水凝胶膜颗粒进行加工处理,制得热塑性水凝胶膜微球。
热塑性水凝胶膜微球加工工艺如下:
S1:将混合桶内部进行抽真空,然后充入惰性气体,充气完成之后对混合桶进行密封处理;
S2:将步骤15)中制得的含有柔性材料的热塑性水凝胶膜颗粒从加料口处充入至混合桶内部,待混合桶内部原料的液面顶部漫过分流环顶部时,即停止注入需要混合的原料;
S3:打开加工设备的电源,使扇形叶轮在混合桶内部在常温状态下进行匀速转动,转速为120r/min,待混合桶内部的原料搅拌均匀后,静置1小时,即制得热塑性水凝胶膜微球。
还包括以下步骤:
5)、将步骤3)固化后的有机硅压敏胶远离基膜层的一侧贴附氟素离型膜,氟素离型膜的厚度为90μm;
6)、将步骤4)固化后的聚氨酯弹性体远离基膜层的一侧贴附硅油离型膜,硅油离型膜的厚度为80μm;
7)、将步骤4)中固化后的物质在60℃下熟化60h,制得自修复柔性膜。
其中,步骤3)中固化为热固化,烘干温度为105℃,烘干时间为6min;
步骤4)中固化为热固化,烘干温度为70℃,烘干时间为4min。
实施例17:
采用的自修复柔性膜生产方法基本同实施例16,组分且各组分质量份数同实施例16,区别在于:步骤1中,通过五层共挤流延膜挤出技术制备基膜层(热塑性水凝胶膜三层,胶层两层),制得的基膜层的厚度为80μm,热塑性水凝胶膜的厚度为20μm,胶层厚度为10μm。
实施例18:
采用的自修复柔性膜生产方法基本同实施例16,组分且各组分质量份数同实施例16,区别在于:步骤1中,通过七层共挤流延膜挤出技术制备基膜层(热塑性水凝胶膜四层,胶层三层),制得的基膜层的厚度为110μm,热塑性水凝胶膜的厚度为20μm,胶层厚度为10μm。
实施例19:
采用的自修复柔性膜生产方法基本同实施例16,组分且各组分质量份数同实施例16,区别在于:步骤1中,通过九层共挤流延膜挤出技术制备基膜层(热塑性水凝胶膜五层,胶层四层),制得的基膜层的厚度为240μm,热塑性水凝胶膜的厚度为40μm,胶层厚度为10μm。
实施例20:
采用的自修复柔性膜生产方法基本同实施例16,组分且各组分质量份数同实施例16,区别在于:步骤1中,通过十一层共挤流延膜挤出技术制备基膜层(热塑性水凝胶膜六层,胶层五层),制得的基膜层的厚度为290μm,热塑性水凝胶膜的厚度为40μm,胶层厚度为10μm。
实施例21:
采用的自修复柔性膜生产方法基本同实施例16,组分且各组分质量份数同实施例16,区别在于:步骤1中,通过十一层共挤流延膜挤出技术制备基膜层(热塑性水凝胶膜六层,胶层五层),制得的基膜层的厚度为265μm,热塑性水凝胶膜的厚度为40μm,胶层厚度为5μm。
实施例22:
采用的自修复柔性膜生产方法基本同实施例16,组分且各组分质量份数同实施例16,区别在于:步骤1中,通过十一层共挤流延膜挤出技术制备基膜层(热塑性水凝胶膜六层,胶层五层),制得的基膜层的厚度为340μm,热塑性水凝胶膜的厚度为40μm,胶层厚度为20μm。
对比例1:
采用的自修复柔性膜生产方法同实施例1,组分且各组分质量份数基本同实施例1,区别在于:步骤14中MgO为0重量份。
对比例2:
采用的自修复柔性膜组分且各组分质量份数同实施例9,生产方法基本同实施例9,区别在于:步骤1中制备基膜层采用吹膜技术。
对比例3:
采用的自修复柔性膜组分且各组分质量份数同实施例12,生产方法基本同实施例12,区别在于:步骤1中制备基膜层采用吹膜技术。
对比例4:
采用的自修复柔性膜组分且各组分质量份数同实施例15,生产方法基本同实施例15,区别在于:步骤1中制备基膜层采用吹膜技术。
对比例5:
采用的自修复柔性膜组分且各组分质量份数同实施例16,生产方法基本同实施例16,区别在于:取消步骤16)。
对比例6:
采用的自修复柔性膜组分且各组分质量份数同实施例19,生产方法基本同实施例19,区别在于:取消步骤16)。
对比例7:
采用的自修复柔性膜组分且各组分质量份数同实施例22,生产方法基本同实施例22,区别在于:取消步骤16)。
对比例8:
采用的自修复柔性膜组分且各组分质量份数同实施例22,生产方法基本同实施例22,区别在于:步骤1中制备基膜层采用吹膜技术,并取消步骤16)。
对实施例1-22以及对比例1-8,制得的自修复柔性膜进行导热系数、指纹识别、全光线透过率、划痕、耐弯折性、邵氏硬度、水接触角试验,其中,导热系数、指纹识别、全光线透过率、划痕、耐弯折性、邵氏硬度、水接触角试验均在相同温度(例如为28℃)、相同空气相对湿度(例如为25%),以及曲面屏、全面屏和可折叠屏的指纹识别系统版本、性能等均相同的条件下测定;
导热系数在3-8W/(m·K)时符合标准,耐弯折性试验在1900次以上符合标准,全光线透过率>92%符合标准,指纹识别<1s符合标准,划痕试验为无划痕符合标准,邵氏硬度在90-95邵A时符合标准,水接触角在大于或等于107°时,符合标准。
耐弯折性试验:将实施例和比较例的自修复柔性膜切成150mm×15mm,置于耐弯折强度测试仪上,采用200g载荷,于垂直状态下向左右两边往复弯折试样,弯折角度为135度,直到折断试片,并自动计数。
全光线透过率试验:采用雾度计(NDH2000N)测试。
划痕试验:选用10cm*10cm的自修复柔性膜,利用尺寸为1mm*2mm*70mm的方形方形铜棒在自修复柔性膜上划出1.0mm*50mm的划痕,然后利用热吹风机,设置45℃温度,用热风对着薄膜吹至10S,然后静置5min,观察划痕情况。
导热系数:将实施例及比较例中制作的自修复柔性膜形成用膜的一个剥离片剥离,投入到130℃的环境下2小时,使保护膜完全固化后,将另一个剥离片剥离,利用热扩散率-导热系数测定装置(ai-Phase公司制造,商品名“ai-Phase Mobile 1u”)测定单独的自修复柔性膜的热扩散率,由下述计算式(1)计算出导热系数。需要说明的是,单独的自修复柔性膜的比热通过DSC法计算,密度通过阿基米德法计算。
计算式(1):导热系数(W/m·K)=热扩散率×密度×比热。
邵尔硬度:采用GB/T 531.1-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法第一部分:邵氏硬度计法(邵尔硬度)》规定的方法测试。
水滴角:按照GB/T 30693-2014《塑料薄膜与水接触角的测量》的标准,测试自修复柔性膜表面的水滴角。
自修复柔性膜均为存放一月的自修复柔性膜,对实施例1-22以及对比例1-8制得的自修复柔性膜进行导热系数、指纹识别、全光线透过率、划痕、耐弯折性、邵氏硬度、水滴角试验,测得的试验数据如下表所示:
序号 导热系数(W/(m·K) 指纹识别/S 全光线透过率/% 划痕试验/1.0mm*50mm 耐弯折性/次 硬度/邵A 水滴角/°
对比例1 8 即时(<3s) >92 无划痕 2867 91 106
实施例1 6 即时(<2s) >92 无划痕 2865 90 107
实施例2 4.9 即时(<1s) >92 无划痕 2700 92 112
实施例3 4.5 即时(<1s) >92 无划痕 2670 94 117
实施例4 4.2 即时(<1s) >92 无划痕 2155 93 108
实施例5 3.5 即时(<1s) >92 无划痕 1920 95 109
实施例6 2.8 即时(<1s) >92 轻微划痕 1890 86 114
实施例7 5.4 即时(<1s) >92 无划痕 2796 91 110
实施例8 3.7 即时(<1s) >92 无划痕 1962 94 109
表1
对表1分析可知:仅改变柔性材料含量,其他反应条件不变时:
对比例1中在不添加柔性材料的情况下,耐弯折性可达到2867次,耐弯折性好,并且导热系数为8W/m·K,导热性好,邵氏硬度也符合质量标准,但是指纹识别时间相对较长,影响触摸屏的使用体验,不符合质量标准,且水接触角为104°,也不符合自修复柔性膜的质量标准,实施例1-8中,柔性材料的添加,减少指纹识别时间,并且全光线透过率均在规定的范围内,但实施例6中,柔性材料占基膜层含量为8.2%时,耐弯折性为1890次,导热系数为2.8W/(m·K),耐弯折性和导热系数不符合标准,并且划痕试验时有轻微划痕现象,但是指纹识别好。
实施例1中,在柔性材料占基膜层质量2.5%时,指纹识别较长,水接触角为107°满足大于或等于107°的质量标准,且其他测试数据均符合标准。
序号 导热系数(W/(m·K) 指纹识别/S 全光线透过率/% 划痕试验 耐弯折性/次 硬度/邵A 水滴角/°
实施例9 4.9 即时(<1s) >92 无划痕 2696 91 109
实施例10 4.9 即时(<1s) >92 无划痕 2700 95 112
实施例11 4.8 即时(<1s) >92 无划痕 2650 94 108
实施例12 5.2 即时(<1s) >92 无划痕 2547 92 118
实施例13 5.1 即时(<3s) >92 无划痕 2436 91 115
实施例14 6.9 即时(<2s) >92 无划痕 2540 93 130
实施例15 4.6 即时(<5s) <92 无划痕 2386 89 107
对比例2 4.1 即时(<1s) >92 无划痕 2570 90 106
对比例3 4.6 即时(<3s) <92 轻微划痕 2408 87 108
对比例4 4.1 即时(<8s) <92 轻微划痕 2130 86 98
表2
对表2分析可知,
根据实施例9-15的实验数据对比分析可知,在基膜层厚度为25-240μm时,制得的自修复柔性膜指纹识别时间、全光线透过率、划痕试验、耐弯折性、邵氏硬度以及水接触角均良好;
实施例9和对比例2、实施例12和对比例3以及实施例15和对比例4对比分析可知,在不使用多层共挤流延膜挤出技术,其他反应条件相同的情况下,对指纹识别时间、全光线透过率、划痕试验、邵氏硬度以及水接触角均有所影响。
序号 导热系数(W/(m·K) 指纹识别/S 全光线透过率/% 划痕试验 耐弯折性/次 硬度/邵A 水滴角/°
实施例16 4.5 即时(<1s) >92 无划痕 2683 93 108
实施例17 4.7 即时(<1s) >92 无划痕 2691 91 110
实施例18 4.5 即时(<1s) >92 无划痕 2646 92 108
实施例19 4.9 即时(<1s) >92 无划痕 2540 93 115
实施例20 4.8 即时(<2s) >92 无划痕 2415 91 110
实施例21 5.9 即时(<1s) >92 无划痕 2520 90 128
实施例22 3.9 即时(<45) <92 无划痕 2345 91 106
对比例5 3.6 即时(<1s) >92 无划痕 2463 90 107
对比例6 4.1 即时(<2s) <92 轻微划痕 2368 89 107
对比例7 3.5 即时(<7s) <92 轻微划痕 1996 87 101
对比例8 3.5 即时(<10s) <92 轻微划痕 1860 84 95
表3
对表3对比分析可知,根据实施例16-22的实验数据对比分析可知,在基膜层厚度为30-240μm时,制得的自修复柔性膜指纹识别时间、全光线透过率、划痕试验、耐弯折性、邵氏硬度以及水接触角均良好;
在基膜层厚度超过240μm时,制得的自修复柔性膜厚度不同,指纹识别时间有所不同;
实施例16和对比例5、实施例19和对比例6、实施例22和对比例7分别对比分析可知,其他反应条件相同时,将热塑性水凝胶膜颗粒制备成热塑性水凝胶膜微球,更有利于组分之间的分散,能够更好地缩短指纹识别时间。
由对比例8可知,其他反应条件相同时,使用吹膜技术和热塑性水凝胶膜颗粒,制得的自修复柔性膜的指纹识别时间更长,水滴角更低。
由此可知,在基膜层厚度为25-240μm时,制得的自修复柔性膜指纹识别时间、全光线透过率、划痕试验、耐弯折性、邵氏硬度以及水接触角均良好;
在基膜层厚度大于240μm时,相对使用柔性材料的指纹识别时间优于同等条件下不使用柔性材料的指纹识别时间。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定,显然,本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜,其特征在于:包括依次设置的自修复爽滑层、基膜层和压敏胶层,所述基膜层由含有柔性材料的热塑性水凝胶膜微球基于多层共挤流延膜挤出技术制得。
2.根据权利要求1所述的一种基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜,其特征在于:所述基膜层包含两层以上的热塑性水凝胶膜,以及夹持于相邻热塑性水凝胶膜之间的胶层;
所述热塑性水凝胶膜由热塑性水凝胶膜微球挤出制得;
所述胶层由胶粒挤出制得;
所述柔性材料为热塑性水凝胶膜微球质量的3.7%-7.1%。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜,其特征在于:所述柔性材料为金属氧化物或金属无机盐中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的一种基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜,其特征在于:所述金属氧化物为MgO、CsO、Al2O3中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的一种基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜,其特征在于:所述金属无机盐为CsCl、CsBr、CsI、NaCl中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜,其特征在于:所述压敏胶层远离基膜层的一侧设有离型膜层,所述自修复爽滑层远离基膜层的一侧设有上保护层。
7.权利要求1-6任意一项所述基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)、称取胶粒、热塑性水凝胶膜微球,通过多层共挤流延膜挤出技术制备基膜层,所述基膜层厚度为25-240μm,热塑性水凝胶膜厚度为10-40μm,胶层厚度为5-20μm;
2)、将步骤1)中制得的基膜层两侧通过硅胶辊进行电晕处理;
3)、将电晕处理的基膜层的一侧涂布压敏胶层后进行固化,压敏胶层厚度为8-30μm;
4)、将步骤3)中电晕处理的基膜层的另一侧涂布自修复爽滑层后进行固化,制得自修复柔性膜,自修复爽滑层厚度为8-20μm。
8.根据权利要求7所述的一种基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜制备方法,其特征在于:步骤1)中热塑性水凝胶膜微球的制备方法包括以下步骤:
11)将二元酸、多元醇和催化剂混合并进行真空脱水后,进行预聚反应,反应温度100-200℃,反应时间2-4h,然后升温至220-250℃并缓慢降压至4-6KPa后,进行保温反应1-2h后,提纯脱水,制得聚酯多元醇;
12)将步骤11)中制得的聚酯多元醇溶解在有机溶剂中,然后加入二异氰酸酯和催化剂混合均匀后在惰性气体保护下进行预聚反应,反应温度为30-100℃,反应时间为1-3h;
13)向步骤12)中加入扩链剂,在惰性气体保护下进行扩链反应;
14)向步骤13)制得的聚氨酯预聚体中继续加入有机溶剂,搅拌至完全溶解后,静置10-20h,然后加入去离子水,进行提纯烘干,去除有机溶剂,制得热塑性水凝胶材料;
15)将步骤14)中制得的热塑性水凝胶材料、柔性材料和助剂送入磨盘形力化学反应器,多次研磨循环,制得相互嵌入、均匀混合和分散的热塑性水凝胶膜颗粒;
16)对步骤15)中的热塑性水凝胶膜颗粒进行加工处理,制得热塑性水凝胶膜微球。
9.根据权利要求7所述的一种基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜制备方法,其特征在于:还包括以下步骤:
5)、将步骤3)固化后的压敏胶层远离基膜层的一侧贴附离型膜层,离型膜层的厚度为60-90μm;
6)、将步骤4)固化后的自修复爽滑层远离基膜层的一侧贴附上保护层,上保护层的厚度为20-80μm;
7)、将步骤4)中固化后的物质在45-60℃下熟化36-60h,制得自修复柔性膜。
10.权利要求1-6任意一项所述基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜的应用,其特征在于:所述基于多层共挤流延GPU的自修复柔性膜在曲面屏、全面屏或者可折叠屏中的应用。
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