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曲面屏幕拥有更广视觉等优势,近年来在手机等手持设备领域的应用日益广泛,但曲面屏幕生产过程的重要步骤——屏幕贴合中,用于屏幕弯曲位置的透明粘弹体(TVM)固化前的流动性差,在实际工况下容易产生气泡,故而良品率较低,导致成品成本高昂。因此,急迫需要改善TVM的性能以达到提高良品率降低成本的目的。目前常用的聚丙烯酸酯类TVM膜在实际应用时流动性欠佳,且室温下弹性模量较低,其加工和长期储存均较为困难。采用液态TVM虽然可以解决气泡问题和储存加工问题,但也存在容易溢胶和使用工艺复杂等缺点。本研究结合了聚氨酯性能可调节范围较宽和丙烯酸酯耐候性好等优点,首先制备了紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯透明粘弹体(PUA),然后合成了聚丙烯酸酯(PA),并对PUA进行共混改性,以提高其粘接性能。所得PUA在高温(即贴合温度,80℃)下具有良好的流动性,且在室温具有较大和平稳的弹性模量,较好地解决了上述两个难题。具体研究内容如下:以聚碳酸酯二元醇(PCD,分子量1000和2000)为低聚物二元醇,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)为二异氰酸酯(DI),1,4-丁二醇(BD)和3-甲基-1,5-戊二醇(MPD)为扩链剂(CE),丙烯酸-2-羟乙酯(HEA)为封端剂,甲基乙基酮(MEK)为溶剂,制备了PUA。确定了反应适宜条件为:将预先脱水处理的PCD和MEK混合均匀后,于60℃时加入DI和催化剂,温度稳定后升温至80℃反应1 h,然后加入CE反应1.5 h,最后加入HEA反应2 h。UV-vis测试表明PUA可见光范围内透光率大于90%,FTIR光谱分析表明,固化前PUA含有双键特征峰,而固化后峰消失,说明HEA有效参与了固化反应。其次探讨了不同异氰酸酯指数R(R1和R2)、不同单体种类和用量对PUA性能的影响。流变性能分析表明,R1≤2.5时,增大R1或者保持R1不变时增大R2,均可以提高PUA体系的高温流动性,增加HDI和BD用量有利于提高体系室温弹性模量或模量稳定性,而增加HMDI和MPD用量则有利于提高体系高温流动性;GPC、凝胶率和粘接性能分析表明,Mw<200K时,体系凝胶率越高,剥离强度越低。通过大量实验,我们确定:n(HDI):n(HMDI):n(PCD-1000):n(BD):n(HEA)=1:1:1:0.8:(0.2-0.4)为较优流变性能配方,但以其合成的PUA-13系列的粘接性能,尤其是高温粘接性能有待改善。最后,为了提高PUA-13系列的粘接性能,我们以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和N,N-二甲基丙烯酰胺(NNDMA)为单体,偶氮二异戊腈为链引发剂,巯基乙醇为链转移剂,MEK为溶剂,在一定条件下制备了PA,并将PUA和PA按一定比例进行物理共混得到PA改性PUA,研究了不同PA合成配方和共混配比对PA改性PUA性能的影响。DSC和UV-vis测试表明制备的PA与PUA之间相容性良好;凝胶率和粘接性能分析表明,随着PA比例或PA合成配方中MMA用量的提高,PA改性PUA的凝胶率下降,室温剥离力随着PA比例提高先增大后减小,而高温剥离力则随着PA比例提高而增大;流变分析表明PA改性后PUA的弹性模量较改性前提高,而高温流动性降低。通过大量实验,我们初步确定:以m(MMA):m(NNDMA)=5:5合成的PA与n(HEA)=0.2的PUA以1:9(质量比)共混所得体系综合性能较好。