加拿大女王大學劉國軍教授課題組 《ACS AMI》:具有易制備、超高硬度、高耐磨及可彎曲特性透明雙疏涂層
2022-07-24 來源:高分子科技
對于市面上現(xiàn)有的折疊屏手機來說,其屏幕密封層中的聚合物膜一般鍍有至少兩層涂層:一層抗污涂層與另一層硬防護層,因此鍍層需要兩道工序。目前被用作許多可折疊手機的硬防護層,有易損壞,及低硬度的缺點,這也是折疊式智能手機在推出后市場冷淡的原因之一。其次,屏幕表面的抗污涂層往往會在幾個月之內(nèi)磨損。因此,發(fā)展一種耐用、高抗劃且可彎曲的抗污涂層材料就變得迫切而必要。
圖1 涂層材料化學結(jié)構(gòu)圖
近日,加拿大女王大學劉國軍教授團隊研發(fā)了一種集超高硬度,耐磨性,可折疊,雙疏性和透明性于一體的抗污涂層材料。此涂層基材為具有環(huán)氧環(huán)己基官能團的梯形聚倍半硅氧烷,此化合物可與具有末端羧基的全氟聚醚反應(yīng)形成最終的涂層原料(圖1)。把氟含量為百分之六的此材料(縮寫為LASQ-FP6.0)進行光交聯(lián),可得具有超低表面能的涂層(12.3±1.5 mJ/m2)。當該涂層厚度為40微米時,其玻璃基板的透射率大于99%,納米壓痕硬度H值為1.4GPa,鉛筆硬度大于9H。在26 kPa的壓力下,用鋼絲網(wǎng)摩擦300次后,其油墨收縮性能沒有明顯下降(圖2)。
圖2 鋼絲絨摩擦測試與油墨收縮
當鍍在聚酯薄膜(PET)上,厚度為10微米時,涂層可分別向內(nèi)和向外彎曲至半徑<1 mm和<2 mm,而無裂痕。并且經(jīng)過200次向外彎曲測試后,其防污性能毫發(fā)無損(圖3)。
圖3 涂層彎曲測試前后的油墨收縮對比
除了作為折疊式智能手機的保護性防污涂層外,這款神奇的材料還可在多個領(lǐng)域具有應(yīng)用潛力。該工作以“Facile Preparation of a Transparent and Rollable Omniphobic Coating with Exceptional Hardness and Wear Resistance” 為題發(fā)表在《ACS Applied Materials & Interfaces》上。文章第一作者是女王大學博士生賴子若。
原文鏈接:https://doi.org/10.1021/acsami.2c10200
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(責任編輯:xu)
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