一种紫外阻隔性聚酰亚胺树脂及其制备方法和应用

本发明属于高分子材料领域，尤其涉及一种紫外阻隔性聚酰亚胺树脂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、如今显示终端产品形态正进入全新变革期，由于柔性屏具备可弯曲、轻薄抗摔、响应快速、使用温度范围广等优点，其应用范围日益广泛。未来，更多柔性形态终端产品将不断推陈出新，让屏幕“软下来”，还保持良好的机械和光学性能等，采用柔性透明聚酰亚胺材料作为盖板材料替代传统的玻璃成为了首要的选择。

2、然而，采用聚酰亚胺这类有机材料替代无机玻璃作为盖板后，柔性显示器随着使用时间的增加，特别是户外应用越来越频繁，在长时间的紫外光入侵致后容易导致加速有机发光材料老化、器件性能衰减甚至失效。因此防紫外光或者紫外阻隔越显重要，提升聚酰亚胺盖板材料的紫外光阻隔性成可以很大程度提升柔性显示器产品的使用寿命及器件性能稳定性。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种紫外阻隔性聚酰亚胺树脂及其制备方法和应用，通过聚酰亚胺分子结构的设计，在聚酰亚胺中引入抗紫外基团，实现聚酰亚胺材料的阻隔波长增加，实现柔性显示器件抗紫外的目的。

2、为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

3、本发明提供一种紫外阻隔性聚酰胺酸树脂，具有以下通式的结构：

4、

5、其中，x为酚基单元；

6、y、z和ar3为芳基单元；

7、ar1和ar2为芳基单元或环烷基单元；

8、r1为烷烃基；

9、m和n为正整数。

10、本发明所提供的紫外阻隔性聚酰胺酸树脂，创造性的在透明性聚酰亚胺分子主链中植入含羟基的三嗪环，分子链中的羟基与三嗪环能生成内在的氢键，构成螯合环，在吸收紫外光能能量后，发生分子的热振动，内在氢键破坏，螯合环打开，把紫外光的能量变成热能而释放出来；同时通过三嗪邻苯上羟基数量的调控，实现吸收波段红移的控制。从而在实现了保障透明聚酰亚胺的高透过率的情况下，使其截止波长实现可控性红移，达到400nm波长的截止，起到良好的紫外阻隔效果。

11、优选的方案，所述紫外阻隔性聚酰胺酸树脂的结构中，x选自下述结构的任意一种：

12、

13、优选的方案，所述的紫外阻隔性聚酰胺酸树脂的结构中，y、z、ar3各自独立地选自下述结构中的任意一种：

14、

15、优选的方案，所述的紫外阻隔性聚酰胺酸树脂的结构中，ar1、ar2各自独立地选自下述结构中的任意一种：

16、

17、优选的方案，所述的紫外阻隔性聚酰胺酸树脂的结构中，r1选自直链烷基、支链烷基或环烷基中的一种。

18、优选的方案，所述紫外阻隔性聚酰胺酸树脂的结构中，n为10-200，m为1～20。

19、优选的方案，所述紫外阻隔性聚酰胺酸树脂，其固含量为5～35％，优选10～20％。

20、优选的方案，所述紫外阻隔性聚酰胺酸树脂，其黏度为500～500000cp，优选10000～100000cp。

21、本发明还提供一种紫外阻隔性聚酰胺酸树脂的制备方法，包括下述的步骤：将含x、y、z、r1结构的三嗪环类二胺a溶于有机溶剂中，在保护气氛下，加入含ar1结构的二酐b，再加入含有ar3结构的二胺c，最后加入含有ar2结构的二酐d，反应，即得聚酰胺酸树脂。在实际操作过程中，反应在搅拌下进行。

22、优选的方案，所述三嗪环类二胺a与二胺c的摩尔比为0.1～5：95～99.9；优选为0.5～3：97～99.5。

23、优选的方案，所述有二酐b与二酐d的摩尔比为0.1～5：95～99.9；优选为0.5～3：97～99.5。

24、优选的方案，所述三嗪环类二胺a和二胺c的总摩尔量与二酐b和二酐d的总摩尔量的比为1:0.99～1.1，优选为1：0.995～1.05。

25、优选的方案，所述有机溶剂为甲酚、间甲酚、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺或吡咯烷酮中的一种，优选为吡咯烷酮。

26、本发明还提供一种紫外阻隔性聚酰亚胺树脂的应用，将所述紫外阻隔性聚酰亚胺树脂用于制备聚酰亚胺柔性显示盖板材料。

27、优选的方案，所述聚酰亚胺柔性显示盖板材料的制备过程为；将聚酰亚胺树脂消泡后在基材上形成膜材后，通过热亚胺化处理，再经激光剥离即得。

28、进一步的优选，所述基材选自玻璃基板或镜面钢带。

29、进一步的优选，在基材上通过旋涂、刮涂、狭缝涂布或流涎成膜材。

30、进一步的优选，所述热亚胺化的流程为：先在真空环境下，于50～150℃保温10～60min进行预固化，然后再于保护气氛下，控制环境氧含量＜100ppm，以3～10℃/min的升温速率升温至180～350℃，保持30～90min；最后自然降温。

31、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

32、本发明创造性的在透明性聚酰亚胺分子主链中植入含羟基的三嗪环，分子链中的羟基与三嗪环能生成内在的氢键，构成螯合环，在吸收紫外光能能量后，发生分子的热振动，内在氢键破坏，螯合环打开，把紫外光的能量变成热能而释放出来；同时通过三嗪邻苯上羟基数量的调控，实现吸收波段红移的控制。从而在实现了保障透明聚酰亚胺的高透过率的情况下，使其截止波长实现可控性红移，达到400nm波长的截止，起到良好的紫外阻隔效果，将其应用在柔性显示盖板材料，可以使柔性器件达到抗紫外的目的，提升了器件的使用性能和使用寿命。

技术特征：

1.一种紫外阻隔性聚酰胺酸树脂，其特征在于，具有以下通式的结构：

2.根据权利要求1所述的一种紫外阻隔性聚酰胺酸树脂，其特征在于，所述的紫外阻隔性聚酰胺酸树脂的结构中，x选自下述结构的任意一种：

3.根据权利要求1所述的一种紫外阻隔性聚酰胺酸树脂，其特征在于，所述的紫外阻隔性聚酰胺酸树脂的结构中，y、z、ar3各自独立地选自下述结构的任意一种：

4.根据权利要求1所述的一种紫外阻隔性聚酰胺酸树脂，其特征在于，所述的紫外阻隔性聚酰胺酸树脂的结构中，ar1、ar2各自独立地选自下述结构的任意一种：

5.根据权利要求1所述的一种紫外阻隔性聚酰胺酸树脂，其特征在于，所述的紫外阻隔性聚酰胺酸树脂的结构中，r1选自直链烷基、支链烷基或环烷基中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种紫外阻隔性聚酰胺酸树脂，其特征在于，所述紫外阻隔性聚酰胺酸树脂的结构中，n为10-200，m为1～20；所述的紫外阻隔性聚酰胺酸树脂，其固含量为5～35％；其黏度为500～500000cp。

7.权利要求1～6任一项所述的一种紫外阻隔性聚酰胺酸树脂的制备方法，其特征在于，将含x、y、z、r1结构的三嗪环类二胺a溶于有机溶剂中，在保护气体氛下，加入含ar1结构的二酐b，再加入含有ar3结构的二胺c，最后加入含有ar2结构的二酐d，反应，即得聚酰胺酸树脂。

8.根据权利要求7所述的一种紫外阻隔性聚酰胺酸树脂的制备方法，其特征在于，所述三嗪环类二胺a与二胺c的摩尔比为0.1～5：95～99.9；所述有二酐b与二酐d的摩尔比为0.1～5：95～99.9；所述三嗪环类二胺a和二胺c的总摩尔量与二酐b和二酐d的总摩尔量的比为1:0.99～1.1；

9.权利要求1～6任一项所述的一种紫外阻隔性聚酰胺酸树脂的应用，其特征在于，将所述紫外阻隔性聚酰亚胺树脂用于制备聚酰亚胺柔性显示盖板材料。

10.根据权利要求9所述的一种紫外阻隔性聚酰胺酸树脂的应用，其特征在于，所述聚酰亚胺柔性显示盖板材料的制备过程为；将聚酰亚胺树脂消泡后在基材上形成膜材后，通过热亚胺化处理，再经激光剥离即得；

技术总结本发明提供了一种紫外阻隔性聚酰亚胺树脂及其制备方法和应用，通过聚酰亚胺分子结构的设计，在聚酰亚胺中引入抗紫外基团，实现聚酰亚胺材料的截止波长红移的控制，提升了柔性显示器件用聚酰亚胺盖板材料的紫外光阻隔性，从而提升柔性显示器产品的使用寿命及器件性能稳定性。技术研发人员：向立,刘杰,王进,杨军,彭超义,潘安练受保护的技术使用者：湖南大学技术研发日：技术公布日：2024/11/4