[发明专利]一种高透明自修复自粘导电弹性材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高透明自修复自粘导电弹性材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明首先将氢键受体与氢键供体混合制得可聚合低共熔溶剂，随后加入光引发剂搅拌均匀后得到混合液体的预聚物溶液，最后将所制得的预聚物溶液经紫外光辐照进行聚合，即可得到高透明自修复自粘导电弹性体；其中，所述氢键供体包括丙烯酸类单体和咪唑类单体。本发明无需另外添加其他组分的交联剂，只需加入光引发剂并在紫外光照射后即能够制备出透光率高达90％以上、且能够快速自修复以及轻易黏附在陶瓷、金属、皮肤上的导电弹性体。本发明所制备的高透明自修复自粘导电弹性体无毒、机械强度与黏附性能较高，可应用于柔性电子器件、黏合材料等领域。

技术领域

本发明涉及一种高透明自修复自粘导电弹性材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

柔性电子器件的需求日益增加，近年来关于柔性电子器件的研究也呈指数增长。中国科学院院士黄维曾提到柔性电子器件应朝着以人为本、工艺更绿色环保、应用更广泛、功能更丰富的方向发展。因此，导电弹性体也被期望能够集多种功能特性于一身：绿色、易制造、高导电性、自愈性能、高透明度等等。而目前研究对于离子导体的研究仍未能同时满足以上要求，原因在于：第一，基于水凝胶离子导体的研究常面临着长期稳定性低、耐低温性能差、力学性能不足等问题。第二，无液体离子导电弹性体因其抗冻和抗干燥特性将使其成为水凝胶离子导体良好的替代品，而大部分的无液体离子导电弹性体还会由于导电填料的加入而导致弹性体不透明，影响其应用。第三，大多数合成网络涉及长时间的反应步骤和有毒交联剂的添加，制造过程既复杂又耗时。第四，由于动态键难以在无液体聚合物网络中被定位，因此导电弹性体难以实现无刺激自主修复。综上，现有的高性能离子导电弹性体都很难兼顾自愈合性能和高透明性。因此，需要开发一种综合了高透明性、自愈能力和自粘的导电弹性体以迎合绿色柔性器件的发展需要。

低共熔溶剂属于离子液体的子类，继承了离子液体化学稳定、高导电率，同时还具有成本低、原子利用率100％、制备简单等离子液体所不具备的优点。目前研究对于可聚合低共熔溶剂方面报道较少，且由低共熔溶剂所制备的导电弹性体仍然难以同时满足上述多种功能特性。因此，需要开发一种弹性体，既能够具有高透明度、高导电性以及自愈性能，同时还能保证工艺绿色环保、易制造。

发明内容

[技术问题]

现有弹性体很难兼顾自愈合性能和高透明性，且有的制备过程需要添加交联剂等有毒试剂，制备方法复杂且耗时长。

[技术方案]

本发明为了克服现有技术缺陷，提供一种高透明度自修复弹性体的制备方法。本发明制备出的弹性体集合了高透光性、导电性、高拉伸性、自修复性能以及自粘性。

具体的，本发明第一个目的是提供一种高透明自修复自粘导电弹性材料的制备方法，首先将氢键受体与氢键供体混合制得可聚合低共熔溶剂，随后加入光引发剂搅拌均匀后得到混合液体的预聚物溶液，最后将所制得的预聚物溶液经紫外光辐照进行聚合，即可得到高透明自修复自粘导电弹性体；其中，所述氢键供体包括丙烯酸类单体和咪唑类单体。

在本发明的一种实施方式中，所述氢键受体包括，氯化胆碱、甜菜碱、甜菜碱盐酸盐、六水三氯化铝、四甲基氯化铵、四丁基氯化铵、甲基三苯基溴化鏻等中的一种或几种。

在本发明的一种实施方式中，所述丙烯酸类单体包括丙烯酸和/或甲基丙烯酸。

在本发明的一种实施方式中，所述咪唑类单体包括1-乙烯基咪唑、2-乙烯基咪唑、2-甲基-1-乙烯基咪唑中一种或多种。

在本发明的一种实施方式中，氢键受体、丙烯酸类单体和咪唑类单体的摩尔比为1：(1～5)：(0.05-0.3)。

在本发明的一种实施方式中，所述混合优选60～100℃下混合0.5～2h。