一种自组装纳米复合高分子功能材料的制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种自组装纳米复合高分子功能材料的制备方法及其应用。该方法为：将聚酯类可聚合单体、联苯类可聚合单体、含有双键的手性分子、溶剂、引发剂和流平剂等按不同的比例搅拌混合制得。设计不同的聚合物单体组合、引发剂用量及引发条件的控制，自组装得到高低折射率匹配纳米复合高分子材料。将其涂布于基材表面制得反射型光学薄膜，可实现对反射光波长的精确控制，进而实现防蓝光、炫彩等多种效果。本发明专利技术优选使用的聚合物单体，通过聚合成为交联聚合物网络，具有良好的热机械稳定性和良好的耐候性。本发明专利技术高分子功能材料只需在基材表面涂布一层，制成的薄膜可用于各类保护膜、LED显示屏、涉及LED光源等产品的生产。

【技术实现步骤摘要】
一种自组装纳米复合高分子功能材料的制备方法及其应用
本专利技术涉及一种高分子涂布液及其反射型近紫外截止膜的制备方法。
技术介绍
目前，研究者已经开展了诸多对反射型光学薄膜的研究，比较成熟的工艺方式有：多层共挤和镀膜。但是这些技术存在明显的缺点，多层共挤往往需要几百层，工艺复杂，设备投资高，效率低，成本较高；镀膜设备投资成本高，镀层厚度往往需要控制在nm级别，监控和镀膜工艺控制较严格，多层镀膜效率较低，因此成本也较高。高温镀膜过程中，由于受高能粒子轰击和高温的影响，易造成高分子薄膜性能发生变化（如变脆、不耐候等），同时易产生划伤。本专利技术涉及一种自组装纳米复合高分子功能材料的制备方法及其应用：设计不同的聚合物单体组合、引发剂用量及引发条件的控制，得到高低折射率匹配纳米复合高分子功能材料。将其涂布于基材表面制得反射型光学薄膜，可实现对反射光波长的精确控制，进而实现防蓝光、炫彩等多种效果。本专利技术工艺简单，成本低廉，具有很好的应用前景。
技术实现思路
针对以上现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种自组装纳米复合高分子功能材料的制备方法及其应用。本专利技术的目的之一在于提出一种自组装纳米复合高分子功能材料的制备方法，其工艺简单，易于规模化生产，且原料廉价易得，设备投资少，成本低廉，该方法为：将聚酯类可聚合单体、联苯类可聚合单体、含有双键的手性分子、溶剂、引发剂和流平剂按照不同的比例搅拌混合，聚酯类可聚合单体、联苯类可聚合单体、含双键手性分子和溶剂，通过聚合成为交联聚合物网络；聚酯类可聚合单体的组分的质量百分比在1～30％wt之间；联苯类可聚合单体的组分质量百分比在1～30％wt之间；双键手性分子的组分质量百分比在1～10％wt之间；溶剂的组分的质量百分比在1～80％wt之间；进一步，加入组分的质量百分比在0～10％wt之间的引发剂，加快自组装速度；加入组分的质量百分比在0.0001～5％wt之间的流平剂，改善高分子功能材料与基材的结合能力。本专利技术的另一目的在于提出一种自组装纳米复合高分子功能材料的应用：将制备的自组装纳米复合高分子功能材料涂布于PET的表面，制得反射型光学薄膜，可实现对反射光波长的精确控制，进而实现防蓝光、炫彩等多种效果，可用于各类保护膜、LED显示屏、装饰等产品的生产。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种自组装纳米复合高分子功能材料的制备方法，其特征在于，该制备方法为：将聚酯类可聚合单体、联苯类可聚合单体、含有双键的手性分子、溶剂、引发剂和流平剂按照不同的比例搅拌混合，聚酯类可聚合单体、联苯类可聚合单体、含双键手性分子和溶剂，通过聚合成为交联聚合物网络；聚酯类可聚合单体的组分的质量百分比在1～30％wt之间；联苯类可聚合单体的组分质量百分比在1～30％wt之间；双键手性分子的组分质量百分比在1～10％wt之间；溶剂的组分的质量百分比在1～80％wt之间；进一步，加入组分的质量百分比在0～10％wt之间的引发剂，加快自组装速度；加入组分的质量百分比在0.0001～5％wt之间的流平剂，改善高分子功能材料与基材的结合能力。如上所述的聚酯类可聚合单体为具有一个或多个可聚合基团，可聚合基团为丙烯酰基、甲基丙烯酰基、氟丙烯基、氯丙烯基、三氟甲基丙烯基、氧杂环丁烷基中的一种或多种。如上所述的联苯类可聚合单体为具有一个或多个可聚合基团，可聚合基团为乙烯醚基、乙烯基甲酮基、马来酰亚胺基、苯基马来酰亚胺基、乙烯基、苯乙烯基、二乙酰基和环氧基中的一种或多种。如上所述的含双键手性分子的手性基元为手性异戊醇、手性仲辛醇、手性苯基乙二醇、6-氯-4-甲基-1-己醇、6-溴-4-甲基-1-己醇、异山梨醇、脱水甘露醇和联萘二酚中的一个或多个。如上所述所述的溶剂为乙二醇、丙三醇、二氧六环、环丙酮、环己酮、环戊酮、环己烷、戊烷、己烷、辛烷、乙酸乙酯、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚中的一种或几种。优选对聚合物单体有良好的溶解性能沸点在60-200℃之间、无毒或低毒、无腐蚀性、可回收的溶剂。如上所述的引发剂为2,4,6（三甲基苯甲酰基）二苯基氧化膦、偶氮二异丁腈、2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗琳基-1-丙酮、4-二甲胺基-苯甲酸乙酯、1-羟基-环己基一苯基甲酮、安息香双甲醚、苯偶姻醚类、二苯甲酮类、苯乙酮类、苯偶酰缩酮类、苯偶酰二甲基缩酮和双-苯基膦氧化物中的一种或多种。与现有技术相比，本专利技术的有益之处在于：①本专利技术的制作工艺简单，本专利技术优选使用的聚合物单体，通过聚合成为交联聚合物网络，具有良好的热机械稳定性和良好的耐候性。只需在基材表面涂布一层，制成的薄膜透光率高，无毒无害，适用范围广，与多层挤出、镀膜工艺相比，大大降低了成本；②本专利技术所用的聚合物单体有几种成份，可以实现两种或多种分子的自主装，形成分子密度梯度差，通过手性分子交联在一起，可以实现同一高聚物内高低折射率搭配，达到精准的波段反射，实现防蓝光、炫彩等功能。附图说明图1为本专利技术一个实施例子中自主装高分子功能材料中的可聚合单体结构式，其中（a）为聚酯类可聚合单体的一个结构式，（b）为联苯类可聚合单体的一个结构式。图2为提供的反射型防蓝光膜的透射光谱图。具体实施方式以下结合具体实施方式对本专利技术的技术方案做进一步说明。1．首先将锡纸过平整的铁板放到烘箱中，烘烤至70-90℃（实际正常为75-80℃）；2．其次取聚酯类可聚合单体（a）10份，联苯类可聚合单体（b）10份，引发剂过乙烯酮硅烷缩醛0.6份、0.1份流平剂Solvesso150、环己酮20份、甲苯100份、0.2份固化剂DACH，将上述物料搅拌混合均匀，制得自主装纳米高分子功能材料，用RDS4#线棒(湿膜间隙10μm)，控制湿膜厚度为2-20μm均匀涂布在50μm的没有任何HC或primer的PET上；3．涂布完成后，将湿膜放到烘箱锡纸或铁板上，烘烤15秒至1min，除去溶剂。由于手性聚合单体与硝基苯胺之间存在氢键作用，手性可聚合单体分子向硝基苯胺层迁移，与其他聚合单体形成浓度梯度，进而形成螺距梯度；4．最后将膜取出经过40mj/cm2-800mj/cm2的UV固化机，固定螺距梯度，得到反射型防蓝光膜，测试其性能。透射光谱图如图2所示。最后需要注意的是，公布实施方式的目的在于帮助进一步理解本专利技术，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本专利技术及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本专利技术不应局限于实施例所公开的内容，本专利技术要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自组装纳米复合高分子功能材料的制备方法，其特征在于，该制备方法为：将聚酯类可聚合单体、联苯类可聚合单体、含有双键的手性分子、溶剂、引发剂和流平剂按照不同的比例搅拌混合，聚酯类可聚合单体、联苯类可聚合单体、含双键手性分子和溶剂，通过聚合成为交联聚合物网络；聚酯类可聚合单体的组分的质量百分比在1～30％wt之间；联苯类可聚合单体的组分质量百分比在1～30％wt之间；双键手性分子的组分质量百分比在1～10％wt之间；溶剂的组分的质量百分比在1～80％wt之间；进一步，加入组分的质量百分比在0～10％wt之间的引发剂，加快自组装速度；加入组分的质量百分比在0.0001～5％wt之间的流平剂，改善高分子功能材料与基材的结合能力。

【技术特征摘要】
1.一种自组装纳米复合高分子功能材料的制备方法，其特征在于，该制备方法为：将聚酯类可聚合单体、联苯类可聚合单体、含有双键的手性分子、溶剂、引发剂和流平剂按照不同的比例搅拌混合，聚酯类可聚合单体、联苯类可聚合单体、含双键手性分子和溶剂，通过聚合成为交联聚合物网络；聚酯类可聚合单体的组分的质量百分比在1～30％wt之间；联苯类可聚合单体的组分质量百分比在1～30％wt之间；双键手性分子的组分质量百分比在1～10％wt之间；溶剂的组分的质量百分比在1～80％wt之间；进一步，加入组分的质量百分比在0～10％wt之间的引发剂，加快自组装速度；加入组分的质量百分比在0.0001～5％wt之间的流平剂，改善高分子功能材料与基材的结合能力。2.根据权利要求1所述一种自组装纳米复合高分子功能材料的制备方法，其特征在于：所述的聚酯类可聚合单体为具有一个或多个可聚合基团，可聚合基团为丙烯酰基、甲基丙烯酰基、氟丙烯基、氯丙烯基、三氟甲基丙烯基、氧杂环丁烷基中的一种或多种。3.根据权利要求1所述一种自组装纳米复合高分子功能材料的制备方法，其特征在于：所述的联苯类可聚合单体为具有一个或多个可聚合基团，可聚合基团为乙烯醚基、乙烯基甲酮基、马来酰亚胺基、苯基马来酰亚胺基、乙烯基、苯乙烯基、二乙酰基和环氧基中的一种或多种。4.根据权利要求1所述一种自组装纳米复合高分子功能...

【专利技术属性】
技术研发人员：许梓轩，陈靖，沈伟，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32