一种石墨烯改性水胶及其制备方法、改性偏光片基膜

本发明属于偏光片，具体涉及一种石墨烯改性水胶及其制备方法、改性偏光片基膜。

背景技术：

1、偏光片是一种人工膜，由多层光学薄膜压制而成。偏光片主要包括保护膜层、tac膜层、pva偏光膜、压敏胶层、离型膜层。而水胶作为tac膜与pva偏光膜的胶粘剂，也是偏光片制备中不可或缺的组成。pva偏光膜本身耐水性能差，但依然需要选择亲水性较好的pva水胶作为胶粘剂，一方面是因为水胶能够很好地与pva偏光膜结合，有较好的粘结效果，另一方面是偏光片的整个生产流程都需要在密闭的无尘车间内进行，而耐水性较好的非亲水性胶粘剂通常具有挥发性有毒物质，污染大，难以在生产中应用。但pva水胶中丰富的亲水性羟基会严重影响其耐水性和粘结性，导致pva偏光膜发生褪偏。

2、针对这个问题，日本专利jph7-198945公开了采用含乙酰乙酰基的聚乙烯醇系树脂制备的偏光片用粘合剂，其虽然在聚乙烯醇分子链中引入了疏水基团，但其耐候性能较差；中国专利cn107586521a提出了把二醛类化合物、添加剂、交联剂和醇加入到聚乙烯醇的水溶液进行交联反应，得到粘接剂，该粘接剂具有较好的粘接性能，且同时能够提高偏光片的耐高温黄变性能，但其仍存在水蒸气阻隔性能较差的缺陷。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种石墨烯改性水胶及其制备方法、改性偏光片基膜，本发明制备的石墨烯改性水胶具有优异的粘结性能；采用本发明所述石墨烯改性水胶制备的改性偏光片基膜具有优异的水蒸气阻隔性能，且耐候性和耐水性能优异。

2、为了实现本发明的目的，本发明提供了以下技术方案：

3、一种石墨烯改性水胶，按质量份数计，包括以下制备原料：水80～100份、聚乙烯醇3～5份、石墨烯源0.03～0.12份、聚乙烯亚胺2～4份和硝酸氧锆5～9份。

4、优选地，所述石墨烯源包括石墨烯或氧化石墨烯。

5、优选地，所述聚乙烯醇的聚合度为1700～2000，醇解度＞99％。

6、优选地，所述石墨烯改性水胶中石墨烯源的浓度为0.02～0.12wt.％。

7、本发明还提供了上述技术方案所述石墨烯改性水胶的制备方法，包括以下步骤：

8、将聚乙烯醇和水混合后依次进行溶胀和溶解，得到聚乙烯醇溶液；

9、将所述聚乙烯醇溶液、石墨烯源、聚乙烯亚胺和硝酸氧锆进行混合，进行交联反应，得到所述石墨烯改性水胶。

10、优选地，所述溶胀的温度为20～50℃，时间为0.5～1h；所述溶解的温度为90～110℃，时间为2～4h。

11、本发明还提供了一种改性偏光片基膜，包括聚乙烯醇偏光膜和粘结于所述聚乙烯醇膜上表面与下表面的三醋酸纤维薄膜；所述聚乙烯醇偏光膜和三醋酸纤维薄膜通过上述技术方案所述石墨烯改性水胶或上述技术方案所述制备方法制备的石墨烯改性水胶进行粘结。

12、优选地，所述三醋酸纤维薄膜使用前还包括：将三醋酸纤维薄膜依次经过碱洗、水洗和干燥。

13、本发明提供了一种石墨烯改性水胶，按质量份数计，包括以下制备原料：水80～100份、聚乙烯醇3～5份、石墨烯源0.03～0.10份、聚乙烯亚胺2～4份和硝酸氧锆5～7份。本发明中，石墨烯源具有光学透明性和水蒸气阻隔性能，通过采用石墨烯源对水胶进行改性，使其具有优异水蒸气阻隔效果和耐水性能，且本发明中石墨烯源针对蓝光的吸收相对其他波段更多，能够提高抗蓝光效果。

14、进一步地，本发明所述石墨烯源包括石墨烯或氧化石墨烯，其中石墨烯在水胶内能够形成较好的疏水性片层阻隔网络和导电网络，使得石墨烯改性水胶具有良好的水蒸气阻隔效果和导电性能；聚乙烯亚胺能够与氧化石墨烯上的羧基和环氧基进行反应生成酰胺键，酰胺键上的胺基和聚乙烯醇的羟基形成氢键，形成交联网络；同时硝酸氧锆在水溶液中能够调节聚乙烯醇的表面性质，同时能与聚乙烯亚胺发生络合反应，通过复合交联能形成较好的片层阻隔和交联网络，从而提高水胶的水蒸气阻隔和耐水性能。

技术特征：

1.一种石墨烯改性水胶，其特征在于，按质量份数计，包括以下制备原料：水80～100份、聚乙烯醇3～5份、石墨烯源0.03～0.12份、聚乙烯亚胺2～4份和硝酸氧锆5～9份。

2.根据权利要求1所述石墨烯改性水胶，其特征在于，所述石墨烯源包括石墨烯或氧化石墨烯。

3.根据权利要求1所述石墨烯改性水胶，其特征在于，所述聚乙烯醇的聚合度为1700～2000，醇解度＞99％。

4.根据权利要求1所述石墨烯改性水胶，其特征在于，所述石墨烯改性水胶中石墨烯源的浓度为0.02～0.12wt.％。

5.权利要求1～4任一项所述石墨烯改性水胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述溶胀的温度为20～50℃，时间为0.5～1h；所述溶解的温度为90～110℃，时间为2～4h。

7.一种改性偏光片基膜，其特征在于，包括聚乙烯醇偏光膜和粘结于所述聚乙烯醇膜上表面与下表面的三醋酸纤维薄膜；所述聚乙烯醇偏光膜和三醋酸纤维薄膜通过权利要求1～4任一项所述石墨烯改性水胶或权利要求5或6所述制备方法制备的石墨烯改性水胶进行粘结。

8.根据权利要求7所述改性偏光片基膜，其特征在于，所述三醋酸纤维薄膜使用前还包括：将三醋酸纤维薄膜依次经过碱洗、水洗和干燥。

技术总结本发明提供了一种石墨烯改性水胶及其制备方法、改性偏光片基膜，属于偏光片技术领域。本发明提供的石墨烯改性水胶，按质量份数计，包括以下制备原料：水80～100份、聚乙烯醇3～5份、石墨烯源0.03～0.12份、聚乙烯亚胺2～4份和硝酸氧锆5～9份。本发明中石墨烯源具有光学透明性和水蒸气阻隔性能，通过采用石墨烯源对水胶进行改性，使其具有优异水蒸气阻隔效果和耐水性能，且能改善偏光片基膜直交漏光问题，还能提高抗蓝光效果。技术研发人员：陈国华,孙畅,赵青华,郑资远,黄睿,吴礼银受保护的技术使用者：华侨大学技术研发日：技术公布日：2024/6/5