可聚合低共熔溶剂在制备透明导电弹性体中的应用制造技术

本发明专利技术公开了可聚合低共熔溶剂在制备透明导电弹性体中的应用，所述可聚合低共熔溶剂由氢键受体与氢键供体于60～100℃混合得到，所述氢键供体与氢键受体的摩尔比不小于1:1，所述氢键供体为丙烯酸或甲基丙烯酸。将可聚合低共熔溶剂与交联剂、光引发剂混合得到混合溶液，在紫外光辐照下混合溶液可在聚四氟乙烯培养皿中固化，得到透明导电弹性体，所述透明导电弹性体具有高的透光性、导电性和优异的拉伸性和可弯曲性，且环境稳定性好。

Application of polymerizable eutectic solvent in preparation of transparent conductive elastomer

The invention discloses a polymerizable eutectic solvent in the application of producing transparent conductive elastomer, the polymerizable eutectic solvent by the hydrogen bond acceptor and hydrogen bond donor to 60 to 100 DEG C mixed, the hydrogen bond donor hydrogen bond acceptors and molar ratio of not less than 1:1, the hydrogen bond donor or acrylic acid methacrylic acid. The eutectic solvent polymerization and crosslinking agent, photoinitiator mixed solution under ultraviolet light irradiation of mixed solution can be cured in a Petri dish with PTFE, transparent conductive elastomer, the transparent conductive elastomer with high transmittance, conductivity and excellent tensile and bending. And good environmental stability.

【技术实现步骤摘要】
可聚合低共熔溶剂在制备透明导电弹性体中的应用
本专利技术涉及离子液体领域，具体的，本专利技术涉及可聚合低共熔溶剂在制备透明导电弹性体中的应用。
技术介绍
低共熔溶剂是离子液体的一个子集，在继承离子液体低蒸气压、非水生物相容性、不燃性、化学稳定性、高溶解能力等优点的基础上，还具有成本低、低毒、制备过程100%的原子利用率和环境友好性等特点，并有望在将来替代离子液体。目前低共熔溶剂主要应用在如捕捉二氧化碳、溶解金属氧化物、溶解药物和提纯、催化剂、电沉积、材料制备和处理生物高分子等方面。但目前的研究对于可聚合低共熔溶剂在聚合物的制备方面报道相对较少，目前尚无报道低共熔溶剂可用于直接制备透明导电弹性体。透明导电弹性体材料因其自身优秀的可塑性和应用性备受关注，尤其在导电电极、制动器、传感器、扬声器和柔性显示薄膜等领域具有非常大的应用空间。近年来，可弯曲拉伸电子产品的快速发展对于这类透明导电弹性体的柔韧性和拉伸性能提出了更高的要求。目前报道的柔性透明导电材料制备一般采用纳米导电颗粒（如纳米银线、纳米铜线、石墨烯、纳米碳管等）复合柔性聚合物（如聚氨酯（PU）、聚二甲基硅氧烷等（PDMS）等）的方法。如专利CN105140408A公开了一种柔性透明复合离子液体凝胶导电电极的制备方法，该方法由聚合物单体和离子液体单体形成柔性透明的聚合物网络骨架，通过引入导电纳米材料提高柔性电极的电导率。专利CN10429681A公开了一种复合透明导电薄膜及其制备方法，其中该透明导电膜由金属纳米线、含硅纳米颗粒及导电片状碳单质组成。专利CN104882190A公开了一种基于纳米线的柔性透明导电电极及其制备方法，该制备方法将纳米线均匀分散在由单体、光引发剂和表面活性剂构成的混合液中，经光聚合固化成型获得柔性透明电极。但由于纳米导电颗粒和聚合物弹性模量的差异，制备的弹性导电材料在长期折叠循环过程中导电性能变差；同样使用的纳米导电颗粒容易和空气中各种物质发生反应从而降低导电性，且纳米颗粒价格较高。因此需要探索一种新型透明弹性导电材料，既可以保证高的透光性、导电性和可弯曲性能，又能实现较低的成本和环境稳定性。
技术实现思路
基于此，本专利技术旨在克服现有技术的缺陷，提供可聚合低共熔溶剂在制备透明导电弹性体中的应用，本专利技术发现可聚合低共熔溶剂可用于制备透明导电弹性体，且无需添加导电纳米材料。本专利技术的另一目的在于提供一种透明导电弹性体的制备方法。所述制备方法简单、污染小、成本低。本专利技术的另一目的在于提供一种新型的透明导电弹性体，所述透明导电弹性体具有高的透光性、导电性和优异的拉伸性和可弯曲性，且环境稳定性好。其技术方案如下：可聚合低共熔溶剂在制备透明导电弹性体中的应用，所述可聚合低共熔溶剂由氢键受体与氢键供体于60～100℃混合得到，所述氢键供体与氢键受体的摩尔比不小于1:1，所述氢键供体为丙烯酸或甲基丙烯酸。专利技术人通过实验发现，氢键供体为丙烯酸或甲基丙烯酸时，当氢键供体与氢键受体的摩尔比不小于1：1时，氢键供体和氢键受体制备得到的可聚合低共融溶剂可用于制备透明导电弹性体，且制备过程中无需添加导电纳米材料，制备得到的导电弹性体性优异且环境稳定性好。在其中一个实施例中，所述氢键供体与氢键受体的摩尔比1:1～5:1。在其中一个实施例中，所述氢键受体为氯化胆碱、无水甜菜碱、一水甜菜碱、氯化铵、甲基三苯基溴化磷、苄基三苯基氯化磷、N，N-二乙基乙醇氯化铵等中的一种或多种。一种透明导电弹性体的制备方法，包括如下步骤：S1：制备可聚合低共熔溶剂：将氢键受体和氢键供体于60～100℃下反应3～5h得到澄清透明的可聚合低共熔溶剂；S2：制备透明导电弹性体预聚物混合溶液：将交联剂、光引发剂与所述低共熔溶剂混合均匀，搅拌反应1～3h得到透明导电弹性体预聚物混合溶液，所述交联剂与氢键供体的摩尔比为1:100-5:100；所述光引发剂用量为低共熔溶剂和交联剂总质量的0.5%～5%;S3:制备导电弹性体：取步骤S2所述透明导电弹性体预聚物混合溶液倒入聚四氟乙烯培养皿中，并在紫外光下固化，得到透明导电弹性体。在其中一个实施例中，所述交联剂为二缩三丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯等中的一种或多种。在其中一个实施例中，所述光引发剂为苯偶姻及衍生物光引发剂、苯偶酰类光引发剂、烷基苯酮类光引发剂、酰基磷氧化物光引发剂中的一种或多种。具体的，所述苯偶姻及衍生物光引发剂可以为安息香、安息香双甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香丁醚等。所述苯偶酰类引发剂可以为二苯基乙酮、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮等。所述烷基苯酮类可以为α,α-二乙氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮等。所述酰基磷氧化物可以为芳酰基膦氧化物、双苯甲酰基苯基氧化膦等。更具体的，所述光引发剂可以为1173（2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮）、184（1-羟基环己基苯基甲酮）、TPO-L（2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯）、819DW(苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦)、2959（2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮）中的一种或多种。在其中一个实施例中，所述紫外光的固化能量为2Kw。在其中一个实施例中，所述紫外光的固化时间为8-30s。所述制备方法制备得到的透明导电弹性体。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术将可聚合低共熔溶剂用于制备透明导电弹性体，制备出了一种具有高的透光性、导电性和优异的拉伸性和可弯曲性且环境稳定性好的透明导电弹性体，且制备方法简单，污染小、成本低。附图说明图1为实施例1-5制备得到的透明导电弹性体与英文字符的对照图。图2为实施例1制备得到的透明导电弹性体与钢尺的对照图。图3为实施例1制备得到的透明导电弹性体的拉伸性能测试图。图4为实施例1-5制备得到的透明导电弹性体的应力-应变曲线。图5为实施例1-16测量透明导电弹性体是否导电的装置示意图。图6为实施例1制备得到的透明导电弹性体经光掩模制备的个性化图案。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本专利技术进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术的保护范围。实施例1一种透明导电弹性体，制备过程如下：S1：制备可聚合低共熔溶剂：将13.96g氢键受体氯化胆碱和14.41g氢键供体丙烯酸于90℃下搅拌反应4h得到澄清透明的可聚合低共熔溶剂。S2：制备透明导电弹性体预聚物混合溶液：将0.34g的聚乙二醇二丙烯酸酯、0.57g的2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮与所述低共熔溶剂混合均匀，搅拌反应2h得到透明导电弹性体预聚物混合溶液。S3:制备导电弹性体：取2.83ml步骤S2所述透明导电弹性体预聚物混合溶液倒入聚四氟乙烯培养皿（半径3cm）中，并在紫外光（2Kw）下固化8s，得到透明导电弹性体。实施例2一种透明导电弹性体，制备过程如下：S1：制备可聚合低共熔溶剂：将13.96g氢键受体氯化胆碱和14.41g氢键供体丙烯酸于90℃下搅拌反应4h得到澄清透明的可聚合低共熔溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
可聚合低共熔溶剂在制备透明导电弹性体中的应用，其特征在于，所述可聚合低共熔溶剂由氢键受体与氢键供体于60～100℃混合得到，所述氢键供体与氢键受体的摩尔比不小于1:1，所述氢键供体为丙烯酸或甲基丙烯酸。

【技术特征摘要】
1.可聚合低共熔溶剂在制备透明导电弹性体中的应用，其特征在于，所述可聚合低共熔溶剂由氢键受体与氢键供体于60～100℃混合得到，所述氢键供体与氢键受体的摩尔比不小于1:1，所述氢键供体为丙烯酸或甲基丙烯酸。2.根据权利要求1所述应用，其特征在于，所述氢键供体与氢键受体的摩尔比1:1～5:1。3.一种透明导电弹性体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：制备可聚合低共熔溶剂：将氢键受体和氢键供体于60～100℃下反应3～5h得到澄清透明的可聚合低共熔溶剂；S2：制备透明导电弹性体预聚物混合溶液：将交联剂、光引发剂与所述低共熔溶剂混合均匀，搅拌反应1～3h得到透明导电弹性体预聚物混合溶液，所述交联剂与氢键供体的摩尔比为1:100-5:100；所述光引发剂用量为低共熔溶剂和交联剂总质量的0.5%～5%，所述交联剂为多官能度丙烯酸酯单体或树脂;S3...

【专利技术属性】
技术研发人员：何明辉，李仁爱，苏彬，崔艳艳，
申请(专利权)人：广州纽楷美新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44