[发明专利]一种气体阻隔层及其制备方法

说明书

本发明涉及气体阻隔技术领域，特别涉及一种气体阻隔层及其制备方法。该气体阻隔层所述气体阻隔层由单体A聚合而成，或由单体A和单体B聚合而成；单体A为含有两个及以上乙烯性双键的烯烃类单体、含有乙烯性双键和氨基的烯烃类单体、含有乙烯性双键和羟基的烯烃类单体以及含有乙烯性双键和羧基的烯烃类单体中的一种或多种；单体B为含有乙烯性双键和异氰酸酯基的烯烃类单体。本发明的气体阻隔层整体透明表面平整，柔性好耐弯折，气体渗透率可低至10^‑12 cm³ cm/cm² s cmHg，例如氧气渗透性可低至4.2×10^‑13 cm³ cm/cm² s cmHg，非常适用于柔性电子器件的阻隔封装。

技术领域

本发明涉及气体阻隔技术领域，特别涉及一种气体阻隔层及其制备方法。

背景技术

近年来，诸如有机薄膜晶体管OTFT、有机光伏OPV、有机发光二极管OLED、柔性电子显示器、印刷RFID等有机柔性电子器件以其独特的柔性/延展性以及高效、低成本制造工艺，在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛应用前景。然而，这类器件直接暴露在外界环境中的运行稳定性仍是一个巨大挑战。因此，为了保护有机器件免受由空气中氧气/水的渗透引起的降解破坏，高性能的封装防护是必不可少的。

制备柔性、低渗透性以及透明平滑的防护阻隔镀层是一种理想可靠的封装方法。无机镀层例如PECVD方法制备的阻隔层拥有良好的机械性能和不可渗透性，但因其受弯曲应力易破裂，导致无法直接应用到柔性封装中去；而有机镀层通常显示出柔软性能，却因其无法提供优异的阻隔性能使其在柔性电子封装领域的应用受到限制。

针对以上现状，需要一种能够针对有机器件进行封装保护的方式，以解决上述无机镀层以及有机镀层所存在的问题。

通过原位聚合构建致密的有机交联网络聚合物阻隔层，并适当增加其交联度有利于提高对气体阻隔性并且增强机械性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种气体阻隔层，同时提供相应的制备方法。

为了解决上述技术问题，本申请所采用的技术方案如下：一种气体阻隔层，所述气体阻隔层由单体A聚合而成，或由单体A和单体B聚合而成；

单体A为含有两个及以上乙烯性双键的烯烃类单体、含有乙烯性双键和氨基的烯烃类单体、含有乙烯性双键和羟基的烯烃类单体以及含有乙烯性双键和羧基的烯烃类单体中的一种或多种；

单体B为含有乙烯性双键和异氰酸酯基的烯烃类单体，为甲基丙烯酸异氰基乙酯、甲基丙烯酸多异氰酸酯或对异氰酸酯基苯乙烯。

本发明人等经过深入的研究，结果发现：通过采用单体A或者将单体A与单体B组合，并调控单体组合物中各单体的类型、比例，使其在基体材料表面共聚，通过构建致密交联网络，得到气体阻隔层。

作为优选方案，由单体A和单体B聚合时，单体A和单体B的摩尔比为1:10~10:1。

作为优选方案，单体A和单体B的摩尔比为1:5~5:1。

从提高交联度的角度出发，进一步优选单体A和单体B摩尔比例为1:5~5:1，更优选1:2~2:1。单体A和单体B的摩尔比例在此范围内，有助于构建一个稳定且致密的交联网络阻隔层。

关于单体A，两个及以上乙烯性双键的烯烃类单体，可以为二丙烯酸乙二醇酯；

含有乙烯性双键和氨基的烯烃类单体，可以为对氨基苯乙烯；

含有乙烯性双键和羟基的烯烃类单体，可以为甲基丙烯酸羟乙酯；

含有乙烯性双键和羧基的烯烃类单体，可以为甲基丙烯酸。