[发明专利]一种耐弯折微孔薄膜的制备方法及制得的微孔薄膜

说明书

本发明涉及柔性弯折产品技术领域，尤其涉及一种耐弯折微孔薄膜的制备方法及制得的微孔薄膜。本发明的耐弯折微孔薄膜在制备过程中选用不同沸点溶剂组成混合溶剂，通过不同沸点的溶剂挥发，无需添加造孔剂，即可实现在涂膜表面形成成千上万个微孔状单元，使得微孔薄膜在进行弯折时，裂纹只在孔的边缘附近特定位置形成，并在很短的距离内扩散，大大提高薄膜的耐弯折性能。通过弯折实验表明，表面分布有规则或者不规则微孔的薄膜，使弯折装置能承受更耐久、持续达50万次以上的弯折运动。

技术领域

本发明涉及柔性弯折产品技术领域，尤其涉及一种耐弯折微孔薄膜的制备方法及制得的微孔薄膜。

背景技术

随着科技水平的发展，可折叠移动智能终端逐步进入人们的生活。对于较薄(30um)的折叠装置，在弯折处容易产生弯折痕迹，影响产品使用体验。对于柔性弯折装置来说，主要有内弯和外弯两种类型，当以r5mm及更小弯折半径反复弯折时，弯折处会产生机械变形，进而会诱发微观裂纹的形成和传播，最终导致器件的失效。对于诱发微观裂纹的形成和传播的原因，主要是因为材料应力的存在。在力学领域，“应力”一词指的是材料的颗粒之间相互施加的力。由于弯折时所产生的的外力会增加材料的应力，进而诱发裂纹的形成和传播。基于此，如何降低或消除应力、延长柔性设备的使用寿命，是一大挑战。

微孔膜是指具有微孔的薄膜，较多的应用于各个产品中。传统的微孔膜，是通过添加二氧化硅或其他致孔剂产生微孔，再经刻蚀或纯化工艺去除所添加的二氧化硅或致孔剂，但去除过程中可能会有存留，影响微孔膜的机械性能和电气性能。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供一种耐弯折微孔薄膜的制备方法及制得的微孔薄膜。通过不同沸点溶剂的挥发、不添加致孔剂来制备表面具有多孔结构的薄膜，使得弯折时产生的应力只在很短的距离内扩散，提高薄膜的耐弯折性能。

本发明采用以下技术方案：

一种耐弯折微孔薄膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)向由多种不同沸点溶剂组成的混合溶剂中边搅拌边加入聚酰亚胺粉末，待聚酰亚胺粉末溶解后，依次加入流平剂、增韧剂，搅拌混合均匀，得到涂布胶液，待用；

(2)将涂布胶液涂覆在成膜载体上，涂布速度为5～10m/min，风嘴到成膜载体的距离为5～20cm，在60～150℃下梯度升降温，固化，得微孔薄膜。

进一步的，混合溶剂包括真溶剂、过渡态溶剂和助溶剂；

真溶剂由γ-丁内酯(GBL)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基亚砜(DMSO)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、四氢呋喃(THF)、碳酸二甲酯(DMC)中的一种或多种混合制成；

过渡态溶剂由甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、丙酮、丁酮、甲苯、二氯苯、二甲苯、二苯醚中的一种或多种混合制成；

助溶剂由离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐[EMIM]TF₂N、1-乙烯基-3-丁基咪唑氯盐[VBIM]Cl、1-丁基-3甲基咪唑四氟硼酸盐[BMIM]BF₄、1-丁基-3甲基咪唑六氟磷酸盐[BMIM]PF₆中的一种或多种混合制成。

进一步的，混合溶剂为真溶剂、过渡态溶剂和助溶剂按1:1:1的质量比混合而成。

进一步的，真溶剂、过渡态溶剂和助溶剂加入到烧杯中以100～200rpm的速度混合搅拌0.5～1h。加入流平剂、增韧剂后，搅拌2～2.5h混合均匀。

进一步的，步骤(2)涂布过程中风压为正压0～800MPa、负压-80～0MPa。