[发明专利]高分子氢键复合物的界面组装柔性耐溶剂光学扩散膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高分子氢键复合物的界面组装柔性耐溶剂高光学扩散膜及其制备方法，在预处理后的基底膜表面引入氢键供体后依次交替沉积带羟基的氢键受体和带羧基的氢键供体粒子，带羧基的氢键供体粒子是由过量的带羧基的氢键供体与氢键受体通过氢键结合的表面带羧基的氢键供体粒子。选取柔性的高分子氢键复合物，且热交联带羟基的氢键受体和带羧基的氢键供体粒子形成酯键使光学扩散膜获得柔性与耐溶剂的性能。通过控制沉积次数与热交联的次数，最终制得的光学扩散膜雾度为90～99％，光透过率为70～93％，弯曲疲劳后的光学性能为90～99％，溶剂耐受测试后的光学性能为90～99％。本发明方法简便，工艺合理，透过率和雾度好，耐弯曲疲劳的性能好，溶剂耐受性好。

技术领域

本发明属光学扩散膜制备技术领域，涉及一种高分子氢键复合物的界面组装柔性耐溶剂光学扩散膜及其制备方法。

背景技术

光通过扩散膜的扩散层，由于基体与扩散粒子的折射率不同，使得光发生了一系列折射，反射与散射的现象，因此可以利用这一现象使直射光修正成为均匀的面光源从而获得光学扩散膜的效果。目前光学扩散膜被广泛应用于液晶显示器中的背光光源模块。此外，还可以应用于一系列光学器件上从而能够柔和刺眼光线或者进行密码加密等。

现有的光学扩散膜主要是有刮涂法进行制备，具体是将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)刮涂附着在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基底膜上，并使用固化剂固化。该方法虽然操作方便，但是难以适用于不规则表面上，且对基材的刚度有着一定要求，难以应用于可折叠器件或者可穿戴器件。

高分子氢键复合物是一系列聚合物，其中两者(氢键供体和氢键受体)间能够通过氢键相互作用。高分子氢键复合物常利用层层自组装的方式复合成膜，这些年也常见利用高分子氢键复合物制备成纤维。由于界面复合能够简单且精确地制备成膜，且能够在各种不同的材料及不同的界面形状上进行组装，所以能够高分子复合物界面复合可以被应用于增透，反射，偏振等光学领域。该制备方法具有如下特点：(1)简单精确，能够十分方便控制膜的厚度，表面形貌及性能；(2)对界面的选择性低，多种基底都能够结合优良；(3)产品性能优异，不同氢键复合物之间通过氢键相结合，避免基体与功能体相容性不良的问题。目前高分子复合物已经在化工，机械，纺织，生物医药等诸多领域有着广泛的应用。界面复合主要是通过层层交替沉积，通过氢键、静电相互作用力等，将目标物质复合组装在某一固定位置，且通过交替沉积使膜能够在该作用位置实现生长。专利申请201810081965.6膜表面氢键复合物粒子的原位生长与雾度控制方法，通过原位生长的方法，可在各种基底表面组装氢键复合物粒子，可通过控制工艺条件调控雾度及透明度的变化，从而达到良好的光学扩散效果。该专利申请对基底的强度、形状及尺寸没有要求，应用前景好，产品可应用于可穿戴的器件、抗指纹膜和自修复薄膜上，在生物，医药传输及缓释等领域有着潜在的应用前景。

但是，现有技术的高分子氢键复合物膜所制备的光学扩散膜柔性不足，无法满足多次弯曲疲劳后保持良好的光学性能，且由于高分子氢键复合物自身受限于氢键对酸碱的响应，难以耐受多种溶剂酸碱度的侵蚀，会随着溶剂的侵蚀光学性能下降明显。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的高分子氢键复合物膜制备的光学扩散膜的柔性不足和耐溶剂性差的技术问题，目的之一是提供一种高分子氢键复合物的界面组装柔性耐溶剂光学扩散膜，本发明所制得的高分子氢键复合物膜能够经受多次弯曲仍然保持良好的光学性能和能够经受更加苛刻的溶剂的酸碱的侵蚀。

本发明的另一个目的是提供一种高分子氢键复合物的界面组装柔性耐溶剂光学扩散膜的制备方法。本发明采用具有交联基团的高弹的高分子氢键复合物，使膜能够拥有柔性，交替组装氢键受体和氢键供体，热致相互交联提高光学扩散性能的同时拥有耐溶剂的能力且机械性能上升。