一种高透明柔性阻燃薄膜的制备方法技术

本发明专利技术提供一种高透明柔性阻燃薄膜的制备方法，涉及柔性阻燃薄膜领域，包括以下步骤：制备中间体A；制备中间体B；制备中间体C；将聚乙烯醇加入到蒸馏水中，升温至90‑95℃搅拌5‑10min得到一定质量浓度的聚乙烯醇溶液，降温至50‑60℃再将中间体A、中间体C加入，保温搅拌30‑40min后再将纳米纤维素和天然黏土加入，继续搅拌1‑3h，真空脱泡后再平整的玻璃板上涂膜，将玻璃板转移进40‑50℃的烘箱中干燥2‑5h，再升温至80‑85℃固化5‑10h即可得到所述高透明柔性阻燃薄膜，本发明专利技术制备的高透明柔性阻燃薄膜的断裂伸长率高，杨氏模量小，具有极佳的柔性，而且透明度好，透光率达到96.5％，具有优秀的阻燃性能。

A preparation method of flexible flame retardant film with high transparency

【技术实现步骤摘要】
一种高透明柔性阻燃薄膜的制备方法
本专利技术涉及柔性阻燃薄膜领域，具体涉及一种高透明柔性阻燃薄膜的制备方法。
技术介绍
柔性电子崛起的产业趋势已日趋明朗，柔性显示器、柔性照明、柔性太阳能电池、柔性传感器等产品已经逐渐从实验室走向市场。在这产业趋势之下，具有可挠性、高光穿透度、高导电度的软性透明导电膜是许多柔性光电产品的基础。因此，柔性透明导电膜将会成为柔性光电产品的战略性材料。随着电子设备的柔性化、薄形化和轻量化的发展，柔性透明薄膜在柔性电池、显示器、触屏版以及其他可穿戴电子设备中有着广泛的应用前景，透明导电膜是指对可见光(λ＝380-780nm)的平均透过率高(T>80％)、低电阻率(ρ<10-3Ω·cm)的薄膜。自1907年Badker报道了通过热蒸发镉(Cd)使之氧化形成氧化镉(CdO)透明导电膜以来，透明导电薄膜的研究受到普遍的重视。目前透明导电膜包括：金属系、氧化物膜系、高分子膜系、复合膜系等，其中应用最为广泛的是氧化物膜系(TCO)。TCO体系包括三氧化二铟(In2O3)、二氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)及其掺杂体系In2O3∶Sn(ITO)、SnO2∶F(FTO)、SnO2∶Sb(ATO)和ZnO∶Al(ZAO)等。其中ITO薄膜和ZAO薄膜是目前透明导电膜的主体，其制备工艺比较成熟，已得到了广泛的应用，尽管ITO的透明度较高，但为了获得可重复性，必须小心地制备ITO薄膜，并且铟锡氧化物薄膜较为脆弱，以至于不能将其用于柔性电子器件或显示器。基于这些缺点，研究人员正在寻找ITO的替代品。中国专利CN107241819A公开了一种无卤阻燃柔性高分子复合电热膜的制备方法。其制备过程为：先按重量比称取含磷环氧树脂100份、芳香族二胺改性双马来酰亚胺预聚体15～50份、丁腈橡胶10～40份、聚酰胺树脂5～20份、碳纳米管35～70份、无机填料20～50份、固化促进剂0.5～2份及溶剂200～300份，均匀混合，得到无卤阻燃复合导电胶；然后将复合导电胶均匀涂覆在聚酰亚胺薄膜表面，在聚酰亚胺薄膜两侧导电胶层中各设置一根铜箔丝，溶剂挥发后，再在含有铜箔丝的胶层上覆盖一层聚酰亚胺薄膜，经热压、固化及稳定化处理，得到无卤阻燃柔性高分子复合电热膜。该专利技术制备得到的无卤阻燃高分子复合电热膜质轻、体薄及柔性好，具有发热均匀、热传导性更好、升温快等优点，且柔性高分子复合电热膜满足UL94V-0级无卤阻燃环保要求。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种高透明柔性阻燃薄膜的制备方法。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种高透明柔性阻燃薄膜的制备方法，包括以下步骤：(1)将硫酸肼、对苯二甲酸、5-溴间苯二甲酸加入到发烟硫酸中，升温至80-90℃反应3-5h后再升温至120-130℃，继续反应2-3h，加入终止剂，再升温至140-150℃反应2-3h，真空除泡后得到中间体A；(2)将环状磷酸酐加入到丙酮中，升温至40-50℃搅拌使其溶解后缓慢滴加一定量的蒸馏水，滴毕后保温反应2-5h，过滤，产物真空干燥后与丙烯酸羟乙酯、阳离子树脂混合，升温至回流反应5-10h，过滤，过滤得到的固体加入到无水乙醇中室温搅拌1-5h，过滤，滤液减压浓缩干燥后得到中间体B；(3)将中间体B、OP-10加入到去离子水中，搅拌升温至40-50℃，用一定浓度的氨水调节体系pH至10-11，搅拌10-20min后，将正硅酸乙酯缓慢滴加进入，滴毕后保温反应4-6h，再冷却至室温陈化10-15h，取出多次水洗后置于70-80℃的烘箱中干燥20-30h，得到中间体C；(4)将聚乙烯醇加入到蒸馏水中，升温至90-95℃搅拌5-10min得到一定质量浓度的聚乙烯醇溶液，降温至50-60℃再将中间体A、中间体C加入，保温搅拌30-40min后再将纳米纤维素和天然黏土加入，继续搅拌1-3h，真空脱泡后再平整的玻璃板上涂膜，将玻璃板转移进40-50℃的烘箱中干燥2-5h，再升温至80-85℃固化5-10h即可得到所述高透明柔性阻燃薄膜。进一步地，步骤(1)中对苯二甲酸、5-溴间苯二甲酸的重量比为1:0.1-0.5。进一步地，步骤(1)中终止剂为苯甲酸、对苯二酚、对叔丁基邻苯二酚、多硫化钠和亚硝酸钠中的任意一种。进一步地，步骤(2)中环状磷酸酐与蒸馏水的重量比为7:1。进一步地，步骤(2)中真空干燥后的产物与丙烯酸羟乙酯、阳离子树脂的重量比为1：0.8：0.13。进一步地，步骤(2)中过滤得到的固体与无水乙醇的重量比为1：10-15。进一步地，步骤(3)中中间体B与正硅酸乙酯的重量比为5:1。进一步地，步骤(3)中氨水的质量浓度为20-25％。进一步地，步骤(4)中聚乙烯醇溶液的质量浓度为10％。进一步地，步骤(4)中中间体A、中间体C的重量比为1:1。(三)有益效果本专利技术提供了一种高透明柔性阻燃薄膜的制备方法，具有以下有益效果：本专利技术的中间体A是利用共聚法是将含有阻燃元素的化合物5-溴间苯二甲酸作为共聚单体引入到大分子链中，由于5-溴间苯二甲酸结合在大分子链上，因而阻燃效果持久，并且对大分子链本身的性能影响不大，作为柔性透明薄膜，所使用的阻燃剂在达到阻燃的同时需保持材料的透明性，这意味着阻燃添加剂与基体材料之间需要有很好的相容性，才能保持最终材料的透明性，一般的无机添加型阻燃剂很难满足该要求，本专利技术的中间体C为硅凝胶包覆的含膦丙烯酸阻燃剂，硅凝胶所形成的囊壁物质可以阻止内部含膦丙烯酸的分解以及避免其遇水或酸溶液迁移的问题，延长其起效时间，而且中间体C的加入可以减少PVC的内部结晶并扩大链间的间距，改善其柔性，本专利技术制备的高透明柔性阻燃薄膜的断裂伸长率高，杨氏模量小，具有极佳的柔性，而且透明度好，透光率达到96.5％，具有优秀的阻燃性能。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：一种高透明柔性阻燃薄膜的制备方法：将硫酸肼、对苯二甲酸、5-溴间苯二甲酸加入到发烟硫酸中，其中，对苯二甲酸、5-溴间苯二甲酸的重量比为1:0.1，升温至80℃反应5h后再升温至120℃，继续反应3h，加入终止剂苯甲酸，再升温至140℃反应2h，真空除泡后得到中间体A，将环状磷酸酐加入到丙酮中，升温至40℃搅拌使其溶解后缓慢滴加一定量的蒸馏水，环状磷酸酐与蒸馏水的重量比为7:1，滴毕后保温反应5h，过滤，产物真空干燥后与丙烯酸羟乙酯、阳离子树脂按重量比1：0.8：0.13混合，升温至回流反应10h，过滤，过滤得到的固体与无水乙醇按重量比1：10室温混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高透明柔性阻燃薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将硫酸肼、对苯二甲酸、5-溴间苯二甲酸加入到发烟硫酸中，升温至80-90℃反应3-5h后再升温至120-130℃，继续反应2-3h，加入终止剂，再升温至140-150℃反应2-3h，真空除泡后得到中间体A；/n(2)将环状磷酸酐加入到丙酮中，升温至40-50℃搅拌使其溶解后缓慢滴加一定量的蒸馏水，滴毕后保温反应2-5h，过滤，产物真空干燥后与丙烯酸羟乙酯、阳离子树脂混合，升温至回流反应5-10h，过滤，过滤得到的固体加入到无水乙醇中室温搅拌1-5h，过滤，滤液减压浓缩干燥后得到中间体B；/n(3)将中间体B、OP-10加入到去离子水中，搅拌升温至40-50℃，用一定浓度的氨水调节体系pH至10-11，搅拌10-20min后，将正硅酸乙酯缓慢滴加进入，滴毕后保温反应4-6h，再冷却至室温陈化10-15h，取出多次水洗后置于70-80℃的烘箱中干燥20-30h，得到中间体C；/n(4)将聚乙烯醇加入到蒸馏水中，升温至90-95℃搅拌5-10min得到一定质量浓度的聚乙烯醇溶液，降温至50-60℃再将中间体A、中间体C加入，保温搅拌30-40min后再将纳米纤维素和天然黏土加入，继续搅拌1-3h，真空脱泡后再平整的玻璃板上涂膜，将玻璃板转移进40-50℃的烘箱中干燥2-5h，再升温至80-85℃固化5-10h即可得到所述高透明柔性阻燃薄膜。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高透明柔性阻燃薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将硫酸肼、对苯二甲酸、5-溴间苯二甲酸加入到发烟硫酸中，升温至80-90℃反应3-5h后再升温至120-130℃，继续反应2-3h，加入终止剂，再升温至140-150℃反应2-3h，真空除泡后得到中间体A；
(2)将环状磷酸酐加入到丙酮中，升温至40-50℃搅拌使其溶解后缓慢滴加一定量的蒸馏水，滴毕后保温反应2-5h，过滤，产物真空干燥后与丙烯酸羟乙酯、阳离子树脂混合，升温至回流反应5-10h，过滤，过滤得到的固体加入到无水乙醇中室温搅拌1-5h，过滤，滤液减压浓缩干燥后得到中间体B；
(3)将中间体B、OP-10加入到去离子水中，搅拌升温至40-50℃，用一定浓度的氨水调节体系pH至10-11，搅拌10-20min后，将正硅酸乙酯缓慢滴加进入，滴毕后保温反应4-6h，再冷却至室温陈化10-15h，取出多次水洗后置于70-80℃的烘箱中干燥20-30h，得到中间体C；
(4)将聚乙烯醇加入到蒸馏水中，升温至90-95℃搅拌5-10min得到一定质量浓度的聚乙烯醇溶液，降温至50-60℃再将中间体A、中间体C加入，保温搅拌30-40min后再将纳米纤维素和天然黏土加入，继续搅拌1-3h，真空脱泡后再平整的玻璃板上涂膜，将玻璃板转移进40-50℃的烘箱中干燥2-5h，再升温至80-85℃固化5-10h即可得到所述高透明柔性阻燃薄膜。


2.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，
申请(专利权)人：安徽勉以信网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34