[发明专利]一种图案化薄膜的制备方法

说明书

一种图案化薄膜的制备方法，包括以下步骤：（1）将聚合物溶液倾倒在干净的玻璃板上，用涂布辊将聚合物溶液刮成均匀厚度薄膜放入鼓风干燥箱中，在70‑120℃下保温1‑3h；（3）将步骤（2）所得薄膜玻璃板浸入水洗浴，取出湿膜自然晾干，获得经氯化锂晶体刻蚀后的图案化聚合物薄膜。本发明以调控聚合物粘度以及成模过程中的环境温度，实现对LiCl晶体的生长调控。该方法简便易行，无需复杂的仪器设备，所得图案美观、可控、难以复制，并在装饰、防伪以及印刷领域具有一定的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种基于调控LiCl晶体原位生长构筑聚合物图案化膜的制备方法，属于聚合物膜的图案制备领域。

背景技术

随着全球贸易及网上购物的不断发展，对商品的伪造与假冒呈现出愈演愈烈之势。与此同时，随着人们生活水平的日益提高，对商品包装美观要求也越来越高。因此如何构建集视觉美观与防伪功能于一体的图案化薄膜成为当今科研领域的重要挑战之一，也是实现聚合物薄膜高附加值化的重要途经之一。

聚合物薄膜在包装、印刷和防伪等领域应用广泛。因此以聚合物为基础开发图案化薄膜，具有重要的意义。

图案化薄膜广泛应用于装饰和防伪领域，但随着科技发展, 图文复制技术越来越先进，能够满足视觉享受效果的图案化薄膜，可以以极快的速度复制得以假乱真，难以实现其防伪目的。因此如何构建具有集视觉美观与防伪功能于一体的图案化薄膜成为当今科研领域的重要挑战之一，也是实现聚合物薄膜高附加值化的重要途经之一。

目前基于聚合物薄膜的图案化手段，有“自上而下”和“自下而上”两大类。“自上而下”图案化技术主要是利用光刻技术和软刻蚀技术等逐步去掉宏观块状物质的多余部分，最终得到所预期的图案和尺寸大小的加工技术。基于“自上而下”技术的特性，研究者们目前已开发出了例如光刻技术、扫描探针印刷技术、微接触印刷技术、软光刻技术以及纳米压印技术等多种图案化技术。尽管自上而下的方法能够实现具有很高的精度和分辨率的聚合物表面图案，并在半导体器件、集成电路、薄膜电路和印刷电路等加工领域，但该方法存在加工设备昂贵、所需时间较长等缺点，可仿制性高，防伪性能差。“自下而上”图案化技术是指基于微观原子、分子的物理、化学生长和自组装，在材料表面逐渐实现图案化的过程。主要包括单分子膜层技术、嵌段共聚物微相分离法、胶体微球刻蚀技术以及水滴模板法。但其图案灵活性只能由图案化机理来控制，而不能像“自上而下”那样可以通过精准设计模板来改变图案。同时其图案化尺寸主要集中微纳级别，难以给消费者以简单的视觉享受和快捷防伪判断。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种操作简便易行，无需复杂的仪器设备，图案美观，复杂难以复制的图案化薄膜的制备方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种图案化薄膜的制备方法，以聚合物溶液作为成膜基底，通过控制聚合物溶液粘度以及成膜过程中的温度来调控图案形状。

所述聚合物溶液中溶剂为LiCl-DMAc、LiCl-DMF体系中的一种。溶剂中LiCl的质量浓度为4-8%。

DMAc为二甲基乙酰胺。DMF为N，N-二甲基甲酰胺。

所述聚合物溶液中溶质为纤维素、甲壳素、壳聚糖、PVA、PVC等能够溶解于溶剂中的至少一种。聚合物溶液中溶质的质量浓度为0.5-4%。

所述聚合物溶质聚合度优选为300-1400。

成膜过程中的温度优选为70-120℃。

聚合物溶液的粘度优选为0.1-3Pa.s。

具体包括以下操作步骤：

（1）将聚合物溶液倾倒在干净的玻璃板上，用涂布辊将聚合物溶液刮成均匀厚度薄膜放入鼓风干燥箱中，在70-120℃下保温1-3h；