柔性电子器件具有质量轻,便携,可以折叠、卷曲等优点,是未来电子产品发展的方向。其中基底材料的选取至关重要,基底对柔性电子器件起支撑和保护作用,是电子器件实现柔性化的关键。目前最常见的用作柔性基底的材料是高分子聚合物,如环氧树脂、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯等。但聚合物材料作为柔性电子器件基底仍存在一些问题,如:聚合物热稳定性差、力学性能不佳等。因此,为了使聚合物更好的用作柔性电子器件的基底材料,本课题选用纤维素纳米纤丝(Cellulose Nanofibrillated,CNF)作为增强相,通过纤维素纳米纤丝与聚合物复合的方法有效改善了聚合物性能。在常用聚合物中,环氧树脂固化方便、透明、成本低、物理机械性能和电绝缘性能优良,是一种应用广泛的高分子材料,然而它具有韧性不足、耐热性能不高的缺点。根据环氧树脂热膨胀系数高、温度变化时热稳定性不佳,而CNF透明、热稳定性能良好的特性,用制得的CNF透明薄膜浸渍环氧树脂获得了新的复合基底材料。与纯环氧树脂相比,复合膜的热膨胀系数由46ppm/K下降至19ppm/K,透光率可达89%,表面平滑(粗糙度2.15nm),机械性能良好。在此基础上,在复合基底上制备聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐导电电极,将制得的电极分别在70℃和-15℃环境下放置3h,然后对其进行了表面形貌、电导率等测试,结果表明,温度变化时电极材料与基底结合良好无开裂,电导率稳定(829~852S/cm)。聚芳酯(PAR)是综合性能良好的高分子聚合物,然而仍存在热稳定性和机械强度不佳的问题。为了进一步改善聚芳酯的力学、热学性能,扩大聚芳酯的应用范围,我们采用CNF与聚芳酯复合。一方面,由于CNF与聚合物两相相容性差,采用接枝改性的方法在CNF表面接枝聚己内酯得到接枝产物P-CNF,改变CNF的极性及亲水性,然后与聚芳酯复合。研究表明,P-CNF的添加提高了聚芳酯的力学性能(当P-CNF含量为4%时,弹性模量和抗张强度分别提高了38%、34%),在低添加量时,复合膜依然具有较高的透明性,且表面平滑。另一方面,由于CNF的羟基可与聚芳酯的羰基形成氢键,将未改性的CNF与聚芳酯复合,增强了CNF与聚芳酯之间的结合,阻碍了聚芳酯高分子链的自由移动,改善了聚芳酯的热学性能。纯PAR的起始热分解温度在462℃左右,随着CNF含量的增加,复合膜的初始分解温度提高,当含量增加到4%时,起始分解温度是479℃,当CNF的含量达到5%,热分解温度为481℃。相比于纯聚芳酯,当CNF含量为4%时,弹性模量和抗张强度分别提高了46%、41%。4%CNF含量复合膜的表面平整,厚度均匀,起伏较小,粗糙度为2.97nm。可操作温度比纯PAR提高了15℃左右。在4%CNF含量复合膜上镀PEDOT:PSS导电层并120℃高温干燥后,在不同温度及折叠次数下电导率均保持在1300S/cm左右,说明透明导电阳极具有良好的电学性能及柔性,能耐高低温环境。在CNF/PAR基底上制备的ITO导电层方块电阻仅为25Ω/sq,而且CNF/PAR-ITO光学性能良好,在600nm处的透光率为79%。