[發明專利]一種高強度、高透光率的柔性基底薄膜及其應用

在審

• 申請號: 202110570429.4
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113307997A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 姚成;曾西平
• 申請（專利權）人: 深圳市華科創智技術有限公司
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08J3/24;C08L1/28;H01B5/14
• 代理公司: 深圳國海智峰知識產權代理事務所(普通合伙) 44489
• 代理人: 王慶海;劉軍鋒

本發明公開了一種高強度、高透光率的柔性基底薄膜及其應用，該基底薄膜為聚異氰酸酯?羧甲基纖維素鈉共混膜，制備方法包括，將羧甲基纖維素鈉粉末置于溶劑體系中溶解，攪拌均勻，脫出氣泡，得到羧甲基纖維素鈉溶液；將水溶性聚異氰酸酯溶液滴加到羧甲基纖維素鈉溶液中，攪拌均勻，脫除氣泡，得到羧甲基纖維鈉和水溶性聚異氰酸酯共混溶液；再將共混溶液倒入培養皿中，恒溫干燥12h完成交聯，將其從培養皿上剝離，從而得到聚異氰酸酯?羧甲基纖維素鈉共混膜。本發明制備的柔性基底薄膜具有較高的斷裂強度和良好的透光率，且制備薄膜的方法簡單，無毒無害，符合環保節能的要求，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及透明導電薄膜技術領域，具體涉及一種高強度、高透光率的柔性基底薄膜及其應用。

背景技術

柔性透明導電薄膜是平板電腦、智能手機、有機發光二極管、電子皮膚等電子器件中不可或缺的組成部分，一般由薄膜導電層和基底薄膜組成。作為柔性透明導電薄膜的基底薄膜，除了需要較高的透光率，還需要有良好的柔性和機械強度。常用的基底薄膜材料可分為兩大類，一種是石油基材料如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亞胺(PI)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等，另外一種是生物質材料如納米纖維素(CNF)、殼聚糖(CS)、海藻酸鈉(SA)等。雖然使用石油基材料制備的柔性透明導電薄膜表現出了較好的綜合性能，但隨著全球石油資源日益枯竭以及石油基材料難以降解帶來的污染日益嚴重，科研人員們開始把目光投入到來源廣泛價格低廉的生物質材料。如專利號為CN201710836660.7的“基于銀納米線導電網絡的殼聚糖柔性透明導電薄膜”、專利號為CN201410019636.0的“一種基于海藻酸鈉的透明導電薄膜及其制備方法”分別公開了以殼聚糖、海藻酸鈉為基底薄膜制備的柔性透明導電薄膜。但以生物質材料制備的基底薄膜機械力學較弱，難以滿足實際使用。采用合適的交聯劑交聯生物質材料，能有效提升生物質的機械力學性能。如專利號為CN201811331533.2的“一種交聯改性海藻酸鈉薄膜的制備方法”公開了以氯化鈣交聯處理海藻酸鈉，有效提升了海藻酸鈉的力學性能。

羧甲基纖維素鈉是纖維素羧甲基化的衍生物，是產量最大、應用最廣的天然多糖高分子，其含有豐富羥基集團，具有良好的生物降解性、生物相容性和成膜性，因其安全無毒而被廣泛應用于食品、醫藥、石油、紡織等行業中，也被用來開發各種功能性羧甲基纖維素鈉薄膜，但羧甲基纖維素鈉膜品質一般，膜脆、陰濕性差、熱穩定性一般。

發明內容

針對以上現有技術存在的缺點和不足，本發明提供了一種高強度、高透光率的柔性基底薄膜及其應用，該基底薄膜的制備方法簡單，在較低溫度下就可以進行，具有強度大和透光率好的優點。

實現本發明的上述目的所采用的技術方案為：

一種高強度、高透光率的柔性基底薄膜，提供一種聚異氰酸酯-羧甲基纖維素鈉共混膜，采用以下方法制備：

(1)將羧甲基纖維素鈉粉末置于溶劑體系中溶解，攪拌均勻，脫除氣泡，得到羧甲基纖維素鈉溶液；

(2)將水溶性聚異氰酸酯溶液滴加到羧甲基纖維素鈉溶液中，攪拌均勻，脫除氣泡，得到羧甲基纖維鈉和水溶性聚異氰酸酯共混溶液；

(3)將共混溶液倒入培養皿中，恒溫干燥完成交聯，將其從培養皿上剝離，得到聚異氰酸酯-羧甲基纖維素鈉共混膜。

進一步的，采用水為溶劑體系溶解羧甲基纖維素鈉粉末，制得的羧甲基纖維素鈉溶液質量百分比濃度為2％-5％，優選的，羧甲基纖維素鈉溶液質量百分比濃度為2％。

進一步的，水溶性聚異氰酸酯的質量百分比濃度為1％-5％。

進一步的，步驟(1)中的羧甲基纖維素鈉溶液攪拌溫度為60-80℃，攪拌時間為1-3h。

進一步的，步驟(2)中攪拌時間為1-2h。