一种高韧性聚酰亚胺防爆膜制造技术

本发明专利技术属于防爆膜技术领域，具体涉及一种高韧性聚酰亚胺防爆膜，包括聚酰亚胺层和硬化层，所述硬化层包括如下重量份的各组分：聚氨酯丙烯酸酯80‑100份、柔性防老剂20‑30份、活性稀释剂10‑20份、光引发剂1‑3份、纳米粒子10‑20份、抗指纹剂0.05‑1份、溶剂80‑150份。本发明专利技术的防爆膜是在聚酰亚胺层上涂覆硬化层，聚酰亚胺虽然可折叠性好，但硬度欠佳，硬化层中的高官能度聚氨酯丙烯酸酯可以有效提高硬化层的硬度和耐磨性能，其中的柔性防老剂不仅可以确保硬化层能够很好地随聚酰亚胺层弯折，而且可以提高防爆膜的耐老化性能，使防爆膜不仅兼具高硬度和可折叠性，还具有较长的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种高韧性聚酰亚胺防爆膜
本专利技术属于防爆膜
，具体涉及一种高韧性聚酰亚胺防爆膜。
技术介绍
聚酰亚胺具有优异的机械性能、耐热性、耐低温性、阻燃性、耐溶剂性和电性能，可作为结构复合材料、电器绝缘材料、胶粘剂和涂覆材料，广泛应用于电子微电子、航空航天、光学、机电等领域。特别在微电子领域中，聚酰亚胺常用作层间绝缘的介电层，用作缓冲层以减少应力，用作保护层以减少环境损害，以及用作屏蔽层以减少器件误差，还可用作挠性印刷布线电路的基板和液晶显示用的取向膜等各种电子部件。其中，由于聚酰亚胺薄膜本身具有非常好的可折叠性，现已被广泛应用于折叠屏，但聚酰亚胺薄膜的硬度无法满足要求，因此，通常需要在聚酰亚胺薄膜的表面涂覆硬化层来提高强度。但是，折叠屏在使用过程中会频繁经历折叠——伸展——折叠，硬化层带来高硬度的同时，需要保持良好的柔韧性，才能达到折叠屏的要求。因此，如何提高硬度的同时保持一定的柔韧性是当前需要解决的难题。中国专利文献CN111394003A公开了一种曲面屏幕防爆膜及其制造方法，该曲屏防爆膜包括聚酰亚胺膜、粘结层和离型膜，并在粘结层与聚酰亚胺膜之间涂敷涂布液，该涂布液由聚酯树脂、有机硅改性聚酯树脂和丁酮配置而成，用于提高粘结层与聚酰亚胺层之间的附着力，但是，该防爆膜仅用于曲面屏幕，曲面屏幕是在制备过程中弯曲成形，后续用户使用过程中不会再对屏幕进行弯曲，甚至折叠，因此，该防爆膜虽然可以满足曲屏防爆的要求，但无法适用于折叠屏。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术公开了一种高韧性聚酰亚胺防爆膜，采用高官能度聚氨酯丙烯酸酯有效提高硬化层的硬度和耐磨性能，并添加柔性防老剂，不仅可以确保硬化层能够很好地随聚酰亚胺层弯折，而且可以提高防爆膜的耐老化性能，使防爆膜不仅兼具高硬度和可折叠性，还具有较长的使用寿命。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种高韧性聚酰亚胺防爆膜，包括聚酰亚胺层和硬化层，所述硬化层包括如下重量份的各组分：高官能度聚氨酯丙烯酸酯80-100份、柔性防老剂20-30份、活性稀释剂10-20份、光引发剂1-3份、纳米粒子10-20份、抗指纹剂0.05-1份、溶剂80-150份。作为优选，上述柔性防老剂为4-甲氧基-N-(4-氨基环己基)苯胺和聚乙二醇二羧酸的反应产物，结构式为：所述柔性防老剂的制备方法为：(1)将对羟基苯甲醚和1,4-环己二胺按照摩尔比1:1加入反应釜内，并加入适量骨架镍催化剂，搅拌下加热至190℃，进行缩合反应，1,4-环己二胺蒸发带出反应生成的水，冷凝后将水分离，1,4-环己二胺返回反应釜，缩合反应进行到无水生成为止，压滤回收催化剂，减压蒸馏蒸出水及未反应的原料，重结晶，水洗、过滤、干燥，获得产物I(4-甲氧基-N-(4-氨基环己基)苯胺)，反应方程式如下：(2)将聚乙二醇二羧酸溶于DMF，用MES缓冲液调节pH至6左右，加入EDC活化10min，再加入NHS(EDC与NHS摩尔比为4:1)，并加入适量的对苯二酚阻聚剂，混合均匀，然后用PBS缓冲液调节pH至7.4左右，得溶液I，按照产物I(4-甲氧基-N-(4-氨基环己基)苯胺)与聚乙二醇二羧酸摩尔比2-3:1取产物I溶于DMF，得溶液II，然后将溶液II缓慢滴入溶液I中，得到混合物，将混合物在氮气气氛下于50℃搅拌6h，之后通过旋转蒸发浓缩，并在THF/乙醚(10/200mL)中沉淀除去杂质，然后离心至上清液物色，最后在35℃下真空干燥至恒重，即得到柔性防老剂，反应方程式如下：作为优选，上述聚乙二醇二羧酸的分子量不小于200。作为优选，上述聚乙二醇二羧酸的分子量为400-1000。作为优选，上述高官能度聚氨酯丙烯酸酯为6官能度以上的聚氨酯丙烯酸酯。作为优选，上述活性稀释剂为二缩三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸聚乙氧基乙酯中的一种或几种。作为优选，上述光引发剂为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯氧化膦、4-苯基二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、异丙基硫杂蒽酮中的一种或几种。作为优选，上述抗指纹剂为全氟乙烯基醚类反应性表面活性剂。作为优选，上述纳米粒子为硅烷偶联剂KH-570改性的纳米二氧化硅、硅烷偶联剂KH-570改性的纳米二氧化钛中的一种或两种。作为优选，上述溶剂为甲基乙基酮、丙二醇单甲醚、异丙醇、乙酸正丁酯、丁酮、甲基异丁基酮中的一种或几种。本专利技术具有如下的有益效果：(1)本专利技术的防爆膜是在聚酰亚胺层上涂覆硬化层，聚酰亚胺虽然可折叠性好，但硬度欠佳，硬化层中的高官能度聚氨酯丙烯酸酯可以有效提高硬化层的硬度和耐磨性能，其中的柔性防老剂不仅可以确保硬化层能够很好地随聚酰亚胺层弯折，而且可以提高防爆膜的耐老化性能，使防爆膜不仅兼具高硬度和可折叠性，还具有较长的使用寿命；(2)本专利技术硬化层中的柔性防老剂的两端为具有较好的抗辐射老化和抗一般老化性能的N-环己基对甲氧基苯胺结构，中间为长醚链结构，两端对称的刚性环状结构不仅利于延长防爆膜的使用寿命，还可以充当支点，有助于中间的长醚链更好地提高防爆膜的柔韧性；(3)柔性防老剂两端的苯环和环己基结构具有较大的空间位组，使得不同柔性防老剂分子之间以及同一柔性防老剂分子的两端可以保持适当的距离，不仅有利于柔性防老剂更加均匀地分散在整个体系内，而且可以使单个柔性防老剂分子更好地伸展；(4)本专利技术的纳米粒子为硅烷偶联剂KH-570改性的纳米二氧化硅或纳米二氧化钛，由于硅烷偶联剂KH-570中含有双键，可以与聚氨酯丙烯酸酯发生键合反应，从而使纳米粒子更好地固定在体系内，发挥作用。具体实施方式现在结合实施例对本专利技术作进一步详细的说明。防爆膜的制备方法为：(1)按比例称取高官能度聚氨酯丙烯酸酯、柔性防老剂、活性稀释剂、光引发剂、纳米粒子、抗指纹剂和溶剂，先将纳米粒子分散于溶剂中，研磨均匀，然后加入其余各组分，分散均匀得到硬化液；(2)将步骤(1)制备的硬化液均匀涂布在聚酰亚胺薄膜上，然后热干燥使溶剂挥发；(3)进行UV固化，贴合保护膜，按要求裁切即可。实施例1(1)称取40份长兴化学的Etercure6145-100(6官)、40份长兴化学的Etercure6150-100(6官)、20份柔性防老剂(聚乙二醇二羧酸分子量为400)、5份二缩三丙二醇二丙烯酸酯、5份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1份苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、10份硅烷偶联剂KH-570改性的纳米二氧化硅、0.05份抗指纹剂、40份甲基乙基酮、40份异丙醇，先将硅烷偶联剂KH-570改性的纳米二氧化硅加入溶剂中研磨均匀，然后加入其余组分，分散均匀得到硬化液；(2)将硬化液均匀涂布在聚酰亚胺薄膜上，80-85℃干燥7min，使溶剂挥发；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高韧性聚酰亚胺防爆膜，包括聚酰亚胺层和硬化层，其特征在于：所述硬化层包括如下重量份的各组分：高官能度聚氨酯丙烯酸酯80-100份、柔性防老剂20-30份、活性稀释剂10-20份、光引发剂1-3份、纳米粒子10-20份、抗指纹剂0.05-1份、溶剂80-150份。/n

【技术特征摘要】
1.一种高韧性聚酰亚胺防爆膜，包括聚酰亚胺层和硬化层，其特征在于：所述硬化层包括如下重量份的各组分：高官能度聚氨酯丙烯酸酯80-100份、柔性防老剂20-30份、活性稀释剂10-20份、光引发剂1-3份、纳米粒子10-20份、抗指纹剂0.05-1份、溶剂80-150份。


2.如权利要求1所述的高韧性聚酰亚胺防爆膜，其特征在于：所述柔性防老剂为4-甲氧基-N-(4-氨基环己基)苯胺和聚乙二醇二羧酸的反应产物，结构式为：





3.如权利要求2所述的高韧性聚酰亚胺防爆膜，其特征在于：所述聚乙二醇二羧酸的分子量不小于200。


4.如权利要求3所述的高韧性聚酰亚胺防爆膜，其特征在于：所述聚乙二醇二羧酸的分子量为400-1000。


5.如权利要求1所述的高韧性聚酰亚胺防爆膜，其特征在于：所述高官能度聚氨酯丙烯酸酯为6官能度以上的聚氨酯丙烯酸酯。


6.如权利要求1所述的高韧性聚酰亚胺防爆膜，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉贞，
申请(专利权)人：苏州欧纳克纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32