[发明专利]具有屏蔽近红外光功能的反式电控调光膜及其制备方法

权利要求书

1.一种具有屏蔽近红外光功能的反式电控调光膜，其特征在于，所述调光膜包括高分子网络骨架、双频向列相液晶分子和纳米粒子，所述高分子网络骨架中聚合物分散液晶网络结构与聚合物稳定液晶网络结构共存，具体结构包括含有网孔的高分子基体，以及所述网孔内部垂直排列的高分子网络；所述双频向列相液晶分子分散在高分子网络骨架内部；所述高分子网络骨架和所述液晶分子之间分散有纳米粒子，所述纳米粒子在800-3000nm具有吸收；制备所述反式电控调光膜的原料中双频向列相液晶材料、可聚合单体、纳米粒子的配比为：

双频向列相液晶材料：10.0～90.0重量份；

可聚合单体：10.0～80.0重量份；

纳米粒子：1.0～30.0重量份；

所述具有屏蔽近红外光功能的反式电控调光膜通过下述方法制备得到：将包含双频向列相液晶材料、可聚合单体、引发剂和间隔粒子的混合物加至含有纳米粒子的溶液内，混合均匀后去除溶剂，然后转移至两片导电薄膜之间进行分步聚合：先使体系中的可聚合单体发生不完全聚合反应，然后对导电薄膜施加低于所述双频向列相液晶材料交叉频率的电场，使剩余的可聚合单体聚合，得到反式电控调光膜；所述反式电控调光膜在不施加电场时可屏蔽80％以上的近红外光，且在可见光波段的透过率高于75％；而在施加高于双频液晶材料交叉频率的电场时，在可见光和近红外光波段的光透过率低于10％。

2.根据权利要求1所述的反式电控调光膜，其特征在于，所述高分子基体的网孔尺寸大小为1μm～100μm。

3.根据权利要求1所述的反式电控调光膜，其特征在于，所述纳米粒子选自氧化铟锡、氧化锡锑、钨青铜和具有氧缺陷的硫化铜纳米粒子中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的反式电控调光膜，其特征在于，所述可聚合单体为紫外光可聚合单体，包括非液晶性紫外光可聚合单体和液晶性紫外光可聚合单体。

5.根据权利要求4所述的反式电控调光膜，其特征在于，所述非液晶性紫外光可聚合单体，选自下列物质中的一种或多种：不饱和聚酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、多烯硫醇体系、聚醚丙烯酸酯、水性丙烯酸酯和乙烯基醚类；所述液晶性紫外光可聚合单体，选自下列物质中的一种或多种：

其中，m、n为4～8的整数，x、y为1或2，E、Q各自独立为丙烯酸酯基、环氧基团、聚氨酯丙烯酸酯基或巯基。

6.权利要求1～5任一所述的反式电控调光膜的制备方法，将包含双频向列相液晶材料、可聚合单体、引发剂和间隔粒子的混合物加至含有纳米粒子的溶液内，混合均匀后去除溶剂，然后转移至两片导电薄膜之间进行分步聚合：先使体系中的可聚合单体发生不完全聚合反应，然后对导电薄膜施加低于所述双频向列相液晶材料交叉频率的电场，使剩余的可聚合单体聚合，得到反式电控调光膜。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述纳米粒子的溶液是将纳米粒子分散在极性溶剂中得到的溶液。

8.跟权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述可聚合单体是紫外光可聚合单体，分步聚合中的聚合反应为紫外光引发聚合。

9.权利要求6所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将纳米粒子或表面修饰后的纳米粒子放入极性溶剂中进行超声分散，得到纳米粒子分散液；

2)将具有合适交叉频率的双频向列相液晶材料和可聚合单体、间隔粒子、引发剂混合均匀，将步骤1)制备的纳米粒子分散液按照一定比例加入到混合体系中，然后除去纳米粒子分散液的溶剂，得到纳米粒子在混合体系中的分散液；

3)将步骤2)得到的纳米粒子在混合体系中的分散液置于两片导电薄膜之间，挤压成膜；首先使可聚合单体发生部分聚合，随后在对薄膜施加低于双频向列相液晶材料交叉频率的电场的情况下，使剩余的可聚合单体聚合完全，得到具有屏蔽近红外光功能的反式电控调光膜。