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加拿大女王大学刘国军教授课题组 《ACS AMI》:具有易制备、超高硬度、高耐磨及可弯曲特性透明双疏涂层

加拿大女王大学刘国军教授课题组 《ACS AMI》:具有易制备、超高硬度、高耐磨及可弯曲特性透明双疏涂层 高分子科技
2022-07-24
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导读:涂层基材为具有环氧环己基官能团的梯形聚倍半硅氧烷,此化合物可与具有末端羧基的全氟聚醚反应形成最终的涂层原料...
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对于市面上现有的折叠屏手机来说,其屏幕密封层中的聚合物膜一般镀有至少两层涂层:一层抗污涂层与另一层硬防护层,因此镀层需要两道工序。目前被用作许多可折叠手机的硬防护层,有易损坏,及低硬度的缺点,这也是折叠式智能手机在推出后市场冷淡的原因之一。其次,屏幕表面的抗污涂层往往会在几个月之内磨损。因此,发展一种耐用、高抗划且可弯曲的抗污涂层材料就变得迫切而必要。

 

1 涂层材料化学结构图

近日,加拿大女王大学刘国军教授团队研发了一种集超高硬度,耐磨性,可折叠,双疏性和透明性于一体的抗污涂层材料。此涂层基材为具有环氧环己基官能团的梯形聚倍半硅氧烷,此化合物可与具有末端羧基的全氟聚醚反应形成最终的涂层原料(图1)。把氟含量为百分之六的此材料(缩写为LASQ-FP6.0)进行光交联,可得具有超低表面能的涂层(12.3±1.5 mJ/m2)。当该涂层厚度为40微米时,其玻璃基板的透射率大于99%,纳米压痕硬度H值为1.4GPa,铅笔硬度大于9H。在26 kPa的压力下,用钢丝网摩擦300次后,其油墨收缩性能没有明显下降(图2)。

2 钢丝绒摩擦测试与油墨收缩

当镀在聚酯薄膜(PET)上,厚度为10微米时,涂层可分别向内和向外弯曲至半径<1 mm和<2 mm,而无裂痕。并且经过200次向外弯曲测试后,其防污性能毫发无损(图3)。

 

3 涂层弯曲测试前后的油墨收缩对比

除了作为折叠式智能手机的保护性防污涂层外,这款神奇的材料还可在多个领域具有应用潜力。该工作以Facile Preparation of a Transparent and Rollable Omniphobic Coating with Exceptional Hardness and Wear Resistance” 为题发表在《ACS Applied Materials & Interfaces上。文章第一作者是女王大学博士生赖子若


原文链接:

https://doi.org/10.1021/acsami.2c10200 


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