20、可印刷导电高分子聚合物合成及产业化应用

时间:2021-11-17 点击数量:

随着柔性电子产业趋势日趋明朗,柔性显示器、柔性照明、柔性太阳能电池、柔性传感器等产品已经逐渐从实验室走向市场。在这一产业趋势之下,具有可挠性、高光穿透度、高导电度的柔性透明导电膜是许多柔性光电产品的基础。因此,柔性透明导电膜将会成为柔性光电产品的战略性材料。而目前使用最为广泛的透明导电材料氧化铟锡ITO虽然兼具高透光率和高导电性,但其固有的脆性难以满足未来消费级电子产品对机械柔性提出的更高要求。

导电聚合物材料自1977年被发现以来,由于和传统导电材料相比具有许多独特的性能发展迅速,其三位发现者获得2000年的诺贝尔化学奖,目前已发展成聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚苯、聚噻吩等诸多系列。在合成过程中一般会出现高氧化电位限制反应发生或导致聚合物过氧化;反应引发后不可控以及H+会引发副反应导致链短;不溶性导致液相合成堆叠无序,结晶性差等问题。因而本团队开发的连续液相聚合法及溶液氧化聚合法克服了上述合成难点,批量制备了导电油墨及导电薄膜,且不受导电基底的限制,可在多种基底表面快速柔性导电薄膜。同时,连续液相聚合法无需高温、低压等苛刻的反应条件,不仅可以用于旋涂法等小面积制备工艺,还适用于棒式涂布、刮涂、丝网印刷、喷涂、卷对卷印刷等工业级制备工艺,为在柔性基底上大面积合成均匀的导电PEDOT薄膜提供了重要的思路和可能性。

根据调研机构IDTechEx统计,2018年柔性电子市场为469.4亿美元,到2028年将达到3010亿美元,2018-2028年期间年均复合增长率近30%。随着柔性电子产业崛起的形势日益明朗,具备高透光性、高导电性以及耐曲挠性的柔性透明导电膜成为柔性电子的战略性材料。市场调研机构Research and Markets早在2017年发布的市场调查指出,预估全球透明导电膜的市场从2017到2026年平均年成长率超过9%,根据市场调研公司HIS Technology统计,2020年全球透明电极市场约为51亿美元,不管是光电产品的产业链或是市场规模来评量,透明导电膜都是光电产业不可忽视的重要材料。因此作为柔性电子产业的战略性材料,柔性透明导电膜将具有巨大的市场前景。

可印刷导电高分子聚合物市场分为两大两类:即油墨原液市场和成品市场。为了便于导电油墨产业链流水线,有利于发展生产管理和物流调度,降低生产成本,计划筹资500万元构建油墨生产线。新增募集资金主要用于生产线的建立、生产设备、营销、研发投入和人员费用,其中初始固定资产投资为100万元。