一种屏幕用保护膜及其制备方法与流程

本申请涉及表面保护膜，更具体地说，它涉及一种屏幕用保护膜及其制备方法。

背景技术：

1、随着科技的发展，手机、平板电脑、光学触摸屏等触屏产品已经成为人们生活不可缺少的用品，为了防止触摸屏被指甲或其他硬物刮伤、擦伤，大多数消费者会给触摸屏贴上一层物美价廉的保护膜。

2、屏幕保护膜的材质在不断更新换代，由最初的pc(聚碳酸酯)膜、pvc(聚氯乙烯)膜、pet(聚对苯二甲酸类塑料)膜，发展到日前主流的钢化玻璃膜、tpu膜、全胶复合膜等。为了提高使用者的感官体验和视力防护，屏幕保护膜的功能不再是简单的防摔、抗震，声称高透过、防眩光、防蓝光等光学防护型的保护膜越来越多。但屏幕保护膜仍存在不耐磨损、易出现划痕，致使用眼的力度增加，使眼睛疲劳，影响视力的问题。

技术实现思路

1、为了提高屏幕保护膜的耐磨性，本申请提供一种屏幕用保护膜及其制备方法。

2、第一方面，本申请提供一种屏幕用保护膜，采用如下的技术方案：

3、一种屏幕用保护膜，包括以下重量份原料：聚碳酸脂25-40份、甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯5-8份、全氟癸基三甲氧基硅烷6-10份、无机纳米粒子5-7份、超高分子量聚乙烯5-8份、3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯8-12份、钙锌稳定剂3-5份、多羟基化合物12-18份。

4、通过采用上述技术方案，使用聚碳酸酯与超高分子量聚乙烯做保护膜材料的基料，选择超高分子量聚乙烯的分子量在170万-300万之间，分子量超过170万的超高分子量聚乙烯具有较好的耐磨性，分子量越高的聚乙烯其性能更好，但加工性能变差，超高分子聚乙烯的分子量在170万-300万之间时自身摩擦系数较低，其具有的长线性结构与聚碳酸酯共混改性，与羟基化合物相互缠绕连接，改变聚碳酸酯耐摩擦性较差的问题，提高产品保护膜的耐摩擦力与耐冲击性能，加入的全氟癸基三甲氧基硅烷以及硅烷偶联剂中的硅氧键可以与多羟基化合物形成si-oh参与缩合反应，形成有机-无机双层结构，进一步增强保护膜的耐磨性。

5、可选的，所述聚碳酸酯为改性聚碳酸酯，经由氨丙基三乙氧基硅烷与四甲基铵乙酸盐改性处理得到。

6、通过采用上述技术方案，本申请中的聚碳酸酯为芳香族聚碳酸酯，聚碳酸酯具有优良的机械性能，其耐冲击性能好，加工性能好，但其表面能较小，与其他原料的黏附性不佳，对其表面进行改性以提高与其他原料的反应性与黏附性，通过氨丙基三乙氧基硅烷对聚碳酸酯表面的改性，大大提高聚碳酸酯表面的反应活性。

7、可选的，所述改性聚碳酸酯的制备方法如下：

8、(1)将聚碳酸酯加入异丙醇后，超声波超声聚碳酸酯表面进行清洗；

9、(2)将清洗后的聚碳酸酯放入盐酸溶液中水浴加热到100℃搅拌5-10min后，充分水洗、吹干，浸入到氨丙基三乙氧基硅烷与四甲基铵乙酸盐的混合溶液中搅拌反应，得到改性处理的聚碳酸酯。

10、通过采用上述技术方案，加入异丙醇同时对聚碳酸酯进行超声处理以清除聚碳酸酯表面的灰尘与油脂，盐酸使聚碳酸酯水解使其表面羧基化，赋予聚碳酸酯表面较好的黏附性与反应活性，聚碳酸酯与氨丙基三乙氧基硅烷以及四甲基铵乙酸盐发生缩聚反应，活性分子占据聚碳酸酯表面，通过范德华力与分子间氢键紧密排列在一起，形成界面润滑膜从而降低保护膜的表面摩擦系数，提高保护膜的耐摩擦性能。

11、可选的，所述多羟基化合物为维生素c、甘露醇中的一种。

12、通过采用上述技术方案，多羟基化合物中具有的羟基官能团提供长久的对基体的粘附力，并能与聚碳酸酯表面的官能团进行缩聚反应，形成牢固的化学键，提高保护膜的耐摩擦性能。

13、可选的，所述无机纳米粒子为纳米瓷土、纳米氧化铝、纳米二氧化硅中的一种。

14、通过采用上述技术方案，适量无机纳米粒子的加入显著提高材料的硬度，使摩擦物难以压入保护膜中，减少摩擦系数，从而大大提升保护膜的耐磨性与耐久性。

15、可选的，所述无机纳米粒子的粒径为50-80nm。

16、通过采用上述技术方案，纳米无机离子具有的尺寸效应和宏观量子隧道效应可以使粒子深入到高分子链的不饱和键附近，与不饱和键的电子云发生作用，增密网络结构，从而改善材料的耐磨性与耐久性。

17、可选的，所述屏幕用保护膜原料还包括3-5份的有机玻璃。

18、通过采用上述技术方案，有机玻璃与聚碳酸酯有良好的相容性，有机玻璃作为一种较好的热塑性塑料，具有柔软的长分子链，能大幅提高保护膜的韧性与抗冲击性能。

19、第二方面，本申请提供一种屏幕用保护膜的制备方法，采用如下的技术方案：

20、一种屏幕用保护膜的制备方法，包括如下制备方式：

21、(1)将甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯、全氟癸基三甲氧基硅烷以及全氟癸基三甲氧基硅烷加入聚碳酸酯中，加入盐酸，水浴加热80-100℃，搅拌反应，得到预处理过的聚碳酸酯；

22、(2)将无机纳米粒子预先浸入到3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯中搅拌反应后，滤出备用；

23、(3)将步骤(1)中得到的预处理聚碳酸酯放入80-100℃的烘箱中干燥，控制聚碳酸酯中水分含量＜0.02％；

24、(4)将步骤(3)中烘干的聚碳酸酯与超高分子量聚乙烯、多羟基化合物、以及钙锌稳定剂一次性加入混匀，连续挤出，塑形冷却后，得到所述屏幕用保护膜。

25、通过采用上述技术方案，在挤压成型前干燥控制聚碳酸酯中的水分含量，水分的存在在高温下容易对后续反应造成影响，导致聚碳酸酯发生降解，粘度下降，导致无法成型，提前干燥以免除水分对反应的影响。物料通过固态、熔融态、固态的形态变化得到最终产物，在熔融态时各原料成分进行化学反应，实现保护膜耐摩擦能力与抗冲击能力的提升。

26、综上所述，本申请具有以下有益效果：

27、1、由于本申请采用含羟基聚合物与聚碳酸酯表面进行缩聚反应，形成牢固的化学键，使活性分子占据基料表面上每个可以键接的位置，通过分子间的氢键与范德华力使已吸附的分子紧密排列在一起，从而在基料表面形成一层均匀分布，紧密排列且二维有序的结构，赋予保护膜表面拒油拒水能力，提高保护膜的抗冲击强度与耐磨性能。

28、2、本申请中优选采用四甲基铵乙酸盐与氨丙基三乙氧基硅烷对聚碳酸酯进行改性，四甲基铵乙酸盐与氨丙基三乙氧基硅烷具有的阴离子官能团羧基以及阳离子官能团，可以与聚碳酸酯反应形成聚碳酸酯离子型改性的共聚物，从而提高保护膜的耐磨性与抗折变能力，改性聚碳酸酯与有机硅网络以及其他原料的结合，形成交联密度较大的硅氧键的网状结构，从而制备得到具有良好耐磨性能的保护膜。

技术特征：

1.一种屏幕用保护膜，其特征在于，包括以下重量份原料：聚碳酸脂25-35份、甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯 5-8份、全氟癸基三甲氧基硅烷6-10份、无机纳米粒子5-7份、超高分子量聚乙烯5-8份、3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯8-12份、钙锌稳定剂3-5份、多羟基化合物12-18份。

2.根据权利要求1所述的一种屏幕用保护膜，其特征在于：所述聚碳酸酯为改性聚碳酸酯，经由氨丙基三乙氧基硅烷与四甲基铵乙酸盐改性处理得到。

3.根据权利要求2所述的一种屏幕用保护膜，其特征在于：所述改性聚碳酸酯的制备方法如下：

4.根据权利要求1所述的一种屏幕用保护膜，其特征在于：所述多羟基化合物为维生素c、甘露醇中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种屏幕用保护膜，其特征在于：所述无机纳米粒子为纳米瓷土、纳米氧化铝、纳米二氧化硅中的一种。

6.根据权利要求5所述的一种屏幕用保护膜，其特征在于：所述无机纳米粒子的粒径为50-80nm。

7.根据权利要求1所述的一种屏幕用保护膜，其特征在于：所述屏幕用保护膜原料还包括3-5份的有机玻璃。

8.如权利要求1-7所述的一种屏幕用保护膜的制备方法，其特征在于，包括如下制备方式：

技术总结
本申请涉及表面保护膜技术领域，具体公开了一种屏幕用保护膜及其制备方法。一种屏幕用保护膜，包括以下重量份原料：聚碳酸脂25‑35份、甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯5‑8份、全氟癸基三甲氧基硅烷6‑10份、无机纳米粒子5‑7份、超高分子量聚乙烯5‑8份、3‑(三甲氧基甲硅烷基)丙基‑2‑甲基‑2‑丙烯酸酯8‑12份、钙锌稳定剂3‑5份、多羟基化合物12‑18份；其制备方法为：对聚碳酸酯与无机纳米粒子进行预处理后，将原料一次性加入混匀后，加热熔融挤出后，塑形冷却得到所述屏幕用保护膜。本申请的屏幕用保护膜可用于光学产品的表面，其具有耐摩擦性好的优点。

技术研发人员：禹利文
受保护的技术使用者：东莞市华驰高分子材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14