[发明专利]一种多功能单体及基于其的低方阻柔性透明导电膜

说明书

本发明公开了一种多功能单体及基于其的低方阻柔性透明导电膜，其特征在于：首先将多异氰酸酯和聚醚多元醇反应制备中间体1，再将中间体1与封闭剂反应制备半封闭异氰酸酯，最后将半封闭异氰酸酯与络合剂反应制得多功能单体；将多功能单体与多羟基树脂、分散增稠助剂、纳米银线和去离子水搅拌均一制得导电墨水；最后利用微凹涂布将导电墨水涂布在柔性基材上烘干，即制得低方阻柔性透明导电膜。本发明所得透明导电膜膜厚低至10‑100nm、方阻低至1‑10Ω/□、耐弯曲半径低至2mm、透光率达到89％‑91％，附着力、耐水和耐溶剂性能优异，工艺简单，水性体系操作安全、无污染，可以实现工业化生产。

技术领域

本发明涉及电子显示技术领域，特别涉及一种多功能单体的制备以及由此多功能单体制备的低方阻柔性透明导电膜的制备方法，该透明导电膜具有低方阻、柔韧性好、稳定性好、制备工艺简单、适合工业化生产等特点，是Touch Panel、OLED、LCD、PDP等领域的重要材料。

背景技术

透明导电膜在各种光学器件中扮演着重要角色，比如触摸屏、太阳能电池、有机发光器件等，它影响着这些产品的特征。特别是近年来柔性透明导电膜和消费者需求在快速增长，需要更加轻便和便携的产品。

目前市场上ITO(氧化铟锡)是制备透明导电膜的最重要材料，但是ITO具有一些不可克服的缺陷：ITO膜无法得到很低的方阻，无法应用在较大尺寸设备上；薄膜弯曲时表面容易出现裂痕和破碎，不能用来制备耐弯曲性好的柔性设备；同时ITO储量有限，随着消耗量增大，价格逐渐升高，而且制备ITO膜需要昂贵的真空溅射设备。

近年来科研工作者们相继开发了各种新技术用来替代ITO的材料，如碳纳米管、石墨烯、纳米银线、金属网格等，它们的柔韧性均优于ITO；但是碳纳米管和石墨烯在电性能、金属网格在光学性能上具有一定的缺陷，仍处于研究阶段；纳米银线涂布工艺简单、光学性能和方阻均优于ITO，可以用来制备大尺寸设备。

专利CN 104332215 A提出了一种低电阻率透明导电膜的制备方法，但是该方法导电膜需要在大于200℃高温条件下热处理20-200min，此温度下基膜会出现形变和收缩；专利CN 104700928A提出了一种低方阻透明导电膜的制备方法，但该方法制备的导电层很厚达到 20-30μm，已经超过目前ITO的厚度，同时其沟槽里使用2-10μm的银浆或铜作为填充，所以该导电膜的光学性能较差，并且该方法最后的高分子导电层后涂布需高温处理15-30min，不利于产线产率的提高；专利CN 106782769 A提出了一种低粗糙度低方阻柔性透明导电复合膜的制备方法，但其掺杂了ITO等金属氧化物，只能用在不锈钢带和柔性玻璃上，最低承受半径为2mm弯折，所以其柔韧性差，不适合用在可折叠设备上。

因此，本领域目前急需一种即可用于柔性设备，又可满足于目前需求急剧增大的大尺寸设备的高灵敏度、高稳定性、生产工艺简单、可以工业化生产的低方阻柔性透明导电膜。

发明内容

为了避免上述现有技术不足之处，本发明旨在提供一种灵敏度和稳定性高、生产工艺简单、可以工业化生产的低方阻柔性透明导电膜。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明首先公开了一种多功能单体的合成方法，其包括以下步骤：

a、将多异氰酸酯加热至30-80℃，然后按照多异氰酸酯与聚醚多元醇的摩尔比2:1，逐滴加入聚醚多元醇，滴加完成后继续保温至反应完全，制得中间体1；所述多异氰酸酯的平均官能度为n+1；反应式如下所示：

b、将所述中间体1升温至40-70℃，然后按照中间体1与封闭剂的摩尔比为1：n，逐滴加入封闭剂至所述中间体1中，反应3-5h，制得半封闭异氰酸酯；反应式如下所示：