基于多重氢键自愈合光学胶的制备与性能研究

在消费电子和5G通讯快速发展趋势下,OCA光学胶在光电子领域的需求持续增加。然而,在OCA光学胶的使用或加工过程中,常常会出现由材料缺陷而导致材料性能变差的问题,甚至进一步导致材料的报废,这使得具有自愈合能力的OCA光学胶表现出巨大的市场潜力。本文制备了一种含四重氢键的2-脲基-4[1H]-嘧啶酮甲基丙烯酸甲酯(UPyMA)单体,将质量分数分别为5%、10%、15%和20%的UPyMA引入到聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸-2-乙基己基酯和丙烯酸异冰片酯共聚物体系中。使用2-羟基-2-甲基苯基丙烷-1-酮作为光引发剂,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷作为增黏剂,通过紫外光引发聚合制备了一系列具有自愈合功能的OCA光学胶,并测定或表征了其结构、透光率、流变性能、拉伸性能以及自愈合等性能。研究结果表明:(1)成功制备了UPyMA和一系列具有自愈合功能的OCA光学胶。(2)所有OCA光学胶都未产生气泡和晶点,并且它们雾度都小于0.50,可满足触控显示领域产品对OCA光学胶的需求。(3)对加入UPyMA不同质量分数(0~20%)的OCA光学胶进行不锈钢板的180°剥离力测试,当UPyMA含量为15%时,粘接力最大(为25.5 N)。(4)分析了添加不同含量UPyMA的OCA光学胶储能模量(G')和损耗模量(G″)的温度依赖性。所有OCA光学胶在室温下具有较好的流动性和界面润湿性能,从而赋予了OCA光学胶较好的粘接性能。(5)加入UPyMA后的自愈合效率明显提高,为延长材料使用寿命提供了有利条件。(6)高温高湿耐老化试验表明,所制备产品均可满足应用要求,表明其在高温高湿下具有较好的耐老化性能。