一种耐划伤透明聚酰亚胺薄膜及制备方法与流程

本发明属于电子材料，具体涉及一种耐划伤透明聚酰亚胺薄膜及制备方法。

背景技术：

1、当前，折叠屏手机的出货量持续增加，产品所使用的盖板多为和cpi，其中，utg指代的为超薄玻璃材质；cpi指代的为透明聚酰亚胺。

2、但是，透明聚酰亚胺cpi和超薄玻璃utg用作柔性显示盖板材料都存在明显的缺点。透明聚酰亚胺虽然具有优异的柔韧性和折叠性能，不容易破碎，安全性较高，可以适配大屏折叠和屏幕卷曲的需要，但是其表面硬度低于1h，屏幕容易被划伤。超薄玻璃虽然表面硬度高、屏幕抗划伤，但抗冲击性仍然不足，因此需要粘贴保护膜，而且粘贴保护膜后的utg在使用过程中非常容易出现折痕，并且受弯折点相对固定影响很难制作大屏以及特殊形式的折叠屏。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种耐划伤透明聚酰亚胺薄膜，具有好的柔韧性、折叠性，又有足以耐划伤的硬度，可用作柔性显示盖板。

2、本发明采用以下技术方案：一种耐划伤透明聚酰亚胺薄膜，其为三层结构，分别为顺次叠放的下层、中层和上层，其中，上层和下层均为含纳米二氧化硅的透明聚酰亚胺薄膜，中层为透明聚酰亚胺薄膜本体。

3、进一步地，该含纳米二氧化硅的透明聚酰亚胺薄膜的其厚度为1～10μm。优选地，其厚度为4～6μm。

4、进一步地，该透明聚酰亚胺薄膜本体由透明聚酰胺酸胶液亚胺化制得。

5、进一步地，该透明聚酰亚胺薄膜本体的厚度为10～50μm。

6、进一步地，该透明聚酰亚胺薄膜本体的厚度为35～45μm。

7、进一步地，该纳米二氧化硅的表面经过修饰，具有氨基基团或羟基基团，基团数量为1～10个/nm2。

8、进一步地，该基团数量为3～5个/nm2。

9、进一步地，该含纳米二氧化硅的透明聚酰亚胺薄膜中，纳米二氧化硅的比表面积不小于150m2/g，粒径为1～100nm。

10、本发明还公开了上述的一种耐划伤透明聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括如下步骤：

11、步骤一、制备纳米二氧化硅浆料：

12、将纳米二氧化硅加入有机溶剂中，超声波分散，得到纳米二氧化硅分散液；分散液中纳米二氧化硅的质量百分数为30％；

13、将透明聚酰胺酸胶液加入纳米二氧化硅分散液中，得到纳米二氧化硅浆料；纳米二氧化硅浆料中，纳米二氧化硅与聚酰胺酸质量比为20:80～25:75；

14、步骤二、制备透明聚酰亚胺薄膜本体：

15、将透明聚酰胺酸胶液涂布在玻璃板上，一次亚胺化，一次亚胺化后降至室温，得到透明聚酰亚胺薄膜本体；

16、步骤三、制备耐划伤透明聚酰亚胺薄膜：

17、将步骤二中的透明聚酰亚胺薄膜的上下表面涂布步骤一中制备的纳米二氧化硅浆料，二次亚胺化，二次亚胺化结束后降至室温，上下表面形成含纳米二氧化硅的透明聚酰亚胺薄膜，得到耐划伤透明聚酰亚胺薄膜。

18、进一步地，该步骤二中的一次亚胺化过程和步骤三中的二次亚胺化过程均如下：80℃/5min→120℃/5min→150℃/5min→180℃/5min→200℃/5min→250℃/5min→300℃/4min→350℃/4min→400℃/3min。

19、本发明的有益效果是：1.引入具有活性反应基团的纳米二氧化硅，活性反应基团能与聚酰亚胺中基团反应，使二氧化硅与聚酰亚胺牢固结合，从而提高透明聚酰亚胺薄膜表面硬度、耐划伤性能和透光率。2.采用三层夹心结构透明聚酰亚胺薄膜，既提高了透明聚酰亚胺薄膜表面硬度和耐划伤性，又避免了单层结构透明聚酰亚胺薄膜表面硬度太低易划伤或太高韧性差的缺点。

1.一种耐划伤透明聚酰亚胺薄膜，其特征在于，其为三层结构，分别为顺次叠放的下层、中层和上层，其中，上层和下层均为含纳米二氧化硅的透明聚酰亚胺薄膜(1)，中层为透明聚酰亚胺薄膜本体(2)。

2.如权利要求1所述的一种耐划伤透明聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述含纳米二氧化硅的透明聚酰亚胺薄膜(1)的其厚度为1～10μm。优选地，其厚度为4～6μm。

3.如权利要求1所述的一种耐划伤透明聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述透明聚酰亚胺薄膜本体(2)由透明聚酰胺酸胶液亚胺化制得。

4.如权利要求1所述的一种耐划伤透明聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述透明聚酰亚胺薄膜本体(2)的厚度为10～50μm。

5.如权利要求4所述的一种耐划伤透明聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述透明聚酰亚胺薄膜本体(2)的厚度为35～45μm。

6.如权利要求5所述的一种耐划伤透明聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述纳米二氧化硅的表面经过修饰，具有氨基基团或羟基基团，所述基团数量为1～10个/nm2。

7.如权利要求6所述的一种耐划伤透明聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述基团数量为3～5个/nm2。

8.如权利要求7所述的一种耐划伤透明聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述含纳米二氧化硅的透明聚酰亚胺薄膜中，纳米二氧化硅的比表面积不小于150m2/g，粒径为1～100nm。

9.如权利要求1-8中任一项所述的一种耐划伤透明聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.如权利要求7所述的一种耐划伤透明聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤二中的一次亚胺化过程和步骤三中的二次亚胺化过程均如下：80℃/5min→120℃/5min→150℃/5min→180℃/5min→200℃/5min→250℃/5min→300℃/4min→350℃/4min→400℃/3min。