[发明专利]一种聚合物分散液晶调光膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种聚合物分散液晶调光膜及其制备方法，调光膜的原料由如下重量份组成：单体甲基丙烯酸羟丙酯25‑30份，环氧树脂38‑45份，邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯22‑28份，甲基丙烯酸月桂酯4‑6份，光引发剂4‑6份，光稳定剂4‑6份，液晶140‑180份，纳米粒子1.8‑2.2份。制备方法包括：将单体甲基丙烯酸羟丙酯、环氧树脂、邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯和甲基丙烯酸月桂酯加入混合容器混合搅拌，再加入液晶后混合，再加入光引发剂、光稳定剂和纳米粒子搅拌，得到原料后涂布压合后固化即得。本发明中制备的聚合物分散液晶调光膜使用时散射态和透明态之间的切换反应迅速，驱动电压较低，安全可靠。

技术领域

本发明涉及聚合分散液晶及其制备技术领域，具体涉及一种聚合物分散液晶调光膜及其制备方法。

背景技术

聚合物分散液晶是将低分子液晶与预聚物相混合，在一定条件下经聚合反应，形成微米级的液晶微滴均匀地分散在高分子网络中，再利用液晶分子的介电各向异性获得具有电光响应特性的材料，它主要工作在散射态和透明态之间并具有一定的灰度。聚合物液晶膜是将液晶和聚合物结合得到的一种综合性能优异的膜材料。液晶分子赋予了聚合物液晶膜显著的电光特性，使其受到了广泛的关注，并有着广阔的应用前景。

相对于传统显示器件来说，聚合物分散型液晶显示器具有很多优点，例如不需偏振片和取向层，制备工艺简单，易于制成大面积柔性显示器等,目前已在光学调制器、热敏及压敏器件、电控玻璃、光阀、投影显示、电子书等方面获得广泛应用。在无外加电压的情形下，膜间不能形成有规律的电场，液晶微粒的光轴取向随机，呈现无序状态，其有效折射率n0不与聚合物的折射率np匹配。入射光线被强烈散射，薄膜呈不透明或半透明状。

施加外电压，液晶微粒的光轴垂直于薄膜表面排列，即与电场方向一致。微粒之寻常光折射率与聚合物的折射率基本匹配，无明显介面，构成了一基本均匀的介质，所以入射光不会发生散射，薄膜呈透明状。因此，在外加电场的驱动下，聚合物分散具备光开关特性。

聚合物分散液晶调光玻璃事实上是将聚合物分散液晶调光膜夹层于两层玻璃之间，经高压釜或一步法炉子压制成型的终端应用产品。利用聚合物分散液晶膜通电透明，断电磨砂的特性，广泛应用于各种隐私保护的商业空间装饰，酒店装潢，投影展示等领域。

目前市场上已经有聚合物分散液晶薄膜产品，一般驱动电压为75V以上，电压较高，无法满足公共场所使用安全标准的要求，是其推广应用的瓶颈。在这种情况下，保证聚合物分散液晶薄膜具有优良的对比度和稳定性的前提下，降低材料的驱动电压显得尤为重要。聚合物分散液晶薄膜的电光性能与聚合物高分子网络结构密切相关，聚合物分散液晶薄膜性能的改善主要在于聚合物网络的构建，包括预聚物单体的选择、紫外光引发剂的选择；另外，预聚物单体和液晶的比例，以及紫外聚合过程中温度、紫外光强度、紫外光照射时间、液晶盒厚度等都是影响聚合物网络微观结构的重要因素。总的来说，对于聚合物分散膜电光性能的优化，聚合单体的选择以及混配比例，显得尤为重要。现有技术中的聚合物液晶膜仅能实现透明或不透明两种状态，但是存在透明度较差的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种聚合物分散液晶调光膜及其制备方法，解决了聚合物分散液晶调光膜驱动电压高以及透明度不高的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种聚合物分散液晶调光膜，所述聚合物分散液晶调光膜的原料由如下重量份组成：单体甲基丙烯酸羟丙酯25-30份，环氧树脂38-45份，邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯22-28份，甲基丙烯酸月桂酯4-6份，光引发剂4-6份，光稳定剂4-6份，液晶140-180份，纳米粒子1.8-2.2份。

其中甲基丙烯酸羟丙酯的结构式如下：

邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯的结构式如下：