[发明专利]一种聚合物超薄膜成膜体系以及聚合物超薄膜

说明书

本申请属于聚合物超薄膜的技术领域，尤其涉及一种聚合物超薄膜成膜体系以及聚合物超薄膜。本申请提供了聚合物超薄膜成膜体系，包括：聚合物、聚合物的良溶剂和成膜液；聚合物选自热塑性聚氨酯、聚偏氟乙烯‑六氟丙烯、聚苯乙烯‑聚异戊二烯‑聚苯乙烯嵌段共聚物、聚苯乙烯、苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物或聚(苯乙烯‑甲基丙烯酸甲酯)中的一种；聚合物的良溶剂选自酮类溶剂；成膜液选自水，或乙醇的水溶液。本申请提供了一种聚合物超薄膜成膜体系以及聚合物超薄膜，能有效解决现有的聚合物超薄膜制备工艺难以制备出纳米级别或数微米的聚合物超薄膜，以及难转移到其他基底上，限制了其后续的使用或转移运输的技术问题。

技术领域

本申请属于聚合物超薄膜的技术领域，尤其涉及一种聚合物超薄膜成膜体系以及聚合物超薄膜。

背景技术

聚合物薄膜由高分子聚合物通过特定的工艺技术制备而成，具有质量轻、体积小、柔韧性好以及易于加工等特点。随着高分子合成和薄膜制备技术不断地发展，聚合物薄膜的应用领域也不断地扩展，逐渐成为我们日常生活和工业生产中的必需品。聚合物薄膜可分为两类，无孔膜和多孔膜。无孔膜常用作食品、医用药品的相关包装材料，主要起物理防护作用；而导电聚合物的出现及纳米材料合成技术的不断成熟，无孔膜也被应用到了纳米器件封装、锂电池、太阳能电池封装、传感器、柔性/便携式电子器件等众多的领域。多孔膜则主要用作分离膜，常见的多孔分离膜有微滤、超滤、纳滤和反渗透等水处理分离膜和电池隔膜，用于海水淡化、油水分离和废水处理等领域，以及气体分离膜等，是分离工程中的一个关键组件。

膜厚是聚合物薄膜的一个重要结构参数，影响着聚合物薄膜的各项性能。如对于太阳能电池封装用的透明聚合物薄膜，其防止太阳能电池片免受潮气、灰尘等入侵，减缓电池片效率的衰减，延长电池片的使用寿命。由于太阳能电池需要吸收太阳光才能转换为电能，因此对于封装用的聚合物薄膜的透光率具有很高的要求，而膜厚则对透光率有很大影响，一般情况下，膜厚越小，透光率越高。而用于制备柔性电子器件和微电子保护封装等领域的聚合物薄膜，其膜厚的减小，有助于可穿戴/便携式电子产品轻薄化、多功能化的发展。对于分离膜，其膜厚影响其膜通量。分离膜越薄，膜通量越高，膜性能提高，有利于降低操作压力，有望实现常压分离，减少能耗。当聚合物薄膜的厚度减小到纳米级别时，其能展现出独特的光学、力学和电学等特性。如何以更简便的方法，将聚合物薄膜做的更薄，一直是聚合物薄膜领域的研究热点。

纵观应用于各个领域的聚合物薄膜，目前的制备方法主要有旋涂法、浸涂法、喷涂法、刮刀涂布法、挤出拉伸法、模压成型法、注塑成型法、印刷法、相分离法、Langmuir-Blodgett(LB)沉积法、化学沉积法、界面聚合和自组装法等。现有聚合物薄膜制备技术的主要缺点是，制备过程繁琐，操作复杂，需要依赖昂贵或特殊的实验设备，能耗高，成本高，部分涉及化学处理，制备条件要求严苛，污染大。虽然有相对较为简易的物理制膜法，但现有的这些方法制备得到的聚合物薄膜厚度范围一般在数十微米到数百微米之间，难以制备出纳米级别或数微米的聚合物超薄膜。化学法能够制备得到纳米级别的聚合物超薄膜，但其一般局限于特定的反应体系，需要特殊的仪器设备，制备条件要求严苛，操作复杂，不利于大规模的连续工业化生产。现有聚合物超薄膜制备方法中，大多方法需要在特定的基底上操作，制备得到的聚合物超薄膜较难转移到其他基底上，限制了其后续的使用或转移运输。除此以外，无论是物理法还是化学法制备纳米级别的聚合物超薄膜，其一般局限于一定的聚合物体系，对聚合物的结构有特定的要求，普适性较小。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种聚合物超薄膜成膜体系以及聚合物超薄膜，能有效解决现有的聚合物超薄膜制备工艺难以制备出纳米级别或数微米的聚合物超薄膜，以及难转移到其他基底上，限制了其后续的使用或转移运输的技术问题。

本申请第一方面提供了聚合物超薄膜成膜体系，包括：

聚合物、聚合物的良溶剂和成膜液；