[发明专利]PDLC智能膜的制备方法及PDLC智能膜

说明书

技术领域

本发明涉及导电材料领域，特别涉及一种PDLC智能膜的制备方法及一种PDLC智能膜。

背景技术

将聚合物分散液晶(PDLC)填充在两片透明导电薄膜之间形成的PDLC智能膜，是近十几年内发展起来的新型建筑材料。PDLC是一种将小分子液晶分散在高透明度的高分子聚合物基体中的混合物。在外加电场的作用下，液晶独特的光电向异性使其沿电场方向取向，因此改变了透过光线方向的折射率，从而实现智能膜在模糊和透明状态间的切换。即使在不透明状态时，智能膜的采光性仍很好，这种智能膜特别地用做智能窗膜，可以使室内光线柔和，这是目前传统窗帘都无法比拟的。同时这种PDLC智能膜与其他变色玻璃相比，其转换速度快，一般仅需要几个或几十毫秒的响应时间，即可完成模糊和透明状态之间的切换。更优越的是，PDLC智能膜可以大面积制备，目前已经广泛的应用在会议室、卧室、浴室等场所作为隐私窗膜使用，以及应用于平板显示屏、滤波器、可调透镜、光开关等。

现有的PDLC智能膜所采用的导电薄膜一般是目前广泛使用的ITO透明导电膜，通过将ITO磁控溅射沉积在玻璃或透明聚合物基体上制得。但是，由于ITO含有的金属铟是稀缺元素，导致ITO价格昂贵，现有PDLC智能膜中两片透明导电薄膜的材料成本占到整个窗膜材料成本的80％。此外，ITO材料质硬性脆，不耐弯曲；并且ITO膜的制备需要高真空条件，设备要求高，效率低(如磁控溅射原材料利用率低于30％)。这些均导致现有的PDLC智能膜不利于大面积生产和在柔性薄膜器件中的应用。

因此，需要一种不受自然资源局限、价格低廉、易制备、耐弯曲的透明导电薄膜取代传统的ITO导电膜，以提升PDLC智能膜的性能并降低成本。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种PDLC智能膜的制备方法以及通过该方法制备的PDLC智能膜，从而实现价格低廉、易制备、耐弯曲的PDLC智能膜，在提升PDLC智能膜的性能的同时显著降低成本。

本发明一方面提供一种PDLC智能膜的制备方法，包括以下步骤：提供导电纳米线；将所述导电纳米线混合在分散剂中形成导电纳米线分散体；提供透明基膜；在所述基膜上涂布所述导电纳米线分散体，经烘烤、紫外固化形成透明导电膜；在第一导电膜的表面上涂布PDLC；在所述第一导电膜的所述表面上覆盖第二导电膜，经紫外固化形成PDLC智能膜，其中，所述第一导电膜和所述第二导电膜为所述透明导电膜。

根据本发明实施例的PDLC智能膜的制备方法，通过采用基于导电纳米线的透明导电膜取代传统的ITO导电膜来制作PDLC智能膜，相对于传统的PDLC智能膜的制备方法具有以下优点：

(1)使得智能膜具有导电纳米线导电膜所特有的优良的导电性、透明性和可弯曲性，可用于柔性薄膜器件；

(2)由于导电纳米线导电膜相对于ITO导电膜可以实现更低的表面电阻和更高的透光度，因此可以降低智能膜的驱动电压，提高智能膜的开态透光率；

(3)相对于ITO材料，导电纳米线不受自然资源局限，降低智能膜的原材料成本；

(4)相对于ITO的制备工艺，导电纳米线导电膜的成膜工艺流程简单、设备要求低，成膜效率高，有利于大面积生产；

(5)由于PDLC中的高分子聚合物基体自身就是一种UV(紫外)胶，可以保护导电纳米线免受氧化，故相对于需要在导电纳米线导电膜表面涂布UV防护层以防止导电纳米线氧化的现有工艺，根据本发明实施例的制备方法可以省略涂布UV防护层的工序，从而有利于提高效率，降低成本。

在一个实施例中，在所述基膜上涂布所述导电纳米线分散体以及在所述第一导电膜的表面上涂布所述PDLC，采用的涂布方法包括：线棒式涂布、浸涂、刮刀涂布、幕涂、坡流涂布、卷对卷狭缝涂布、辊涂、微凹涂布、微凸涂布。

在一个实施例中，采用相同的涂布方法，在所述基膜上涂布所述导电纳米线分散体以及在所述第一导电膜的表面上涂布所述PDLC。

在一个实施例中，采用卷对卷狭缝涂布方法，在所述基膜上涂布所述导电纳米线分散体以及在所述第一导电膜的表面上涂布所述PDLC。通过这种方式，导电纳米线导电膜的成膜及PDLC的涂布可以采用相同的生产线(即卷对卷狭缝涂布线)进行，不仅可以节省设备，降低成本，而且卷对卷狭缝涂布进一步具有涂布精度高、速度快、容易控制、粘度适应范围宽等优点。

在一个实施例中，所述卷对卷狭缝涂布方法中的涂布速度范围为0.5m/min-20m/min，相对相关技术中采取滚压涂布来涂布PDLC速度更快。