[发明专利]一种光固化丙烯酸酯聚合物分散液晶层及其制备方法

说明书

本发明涉及一种光固化丙烯酸酯聚合物分散液晶层及其制备方法。其技术方案是：将35～55质量份的聚氨酯丙烯酸酯、20～40质量份的丙烯酸酯单体与35～65质量份的向列型液晶混合，再加入0.5～2质量份的光引发剂和1～5质量份的绝缘间隔粒子，混合均匀，得到混合物。将所述混合物按0.025～0.075g/cm²置于两片相同的透明导电玻璃间，向所述透明导电玻璃施加压强至1～2.5kPa，保压0.5～1min，然后在室温和365nm紫外灯下固化0.5～5min，制得光固化丙烯酸酯聚合物分散液晶层。所述光固化丙烯酸酯聚合物分散液晶层的厚度为20～60μm。本发明生产成本低、固化工艺简单和能规模化生产，所制制品粘结性好、驱动电压低、对比度高和拉伸剪切强度高。

技术领域

本发明属于聚合物分散液晶层技术领域。具体涉及一种光固化丙烯酸酯聚合物分散液晶层及其制备方法。

背景技术

聚合物分散液晶层(PDLC)是液晶分子以微米级别液滴均匀分散于聚合物基体内形成的膜层。未加电场时液晶分子无序排列，入射光线被散射而呈不透明状态；施加电场时液晶分子发生有序排列，折光率与聚合物相匹配，能使光线透过薄膜而呈透明状态。利用聚合物分散液晶层通电透明、断电雾化的特性，可将其复合进两层透明导电玻璃中间而制备出智能调光玻璃。由于智能调光玻璃具有玻璃安全的特性，同时又具备控制玻璃透明与否的能力，因此该类玻璃的应用场所非常广泛，覆盖行政办公、公共服务、商业娱乐、家居生活、广告传媒、展览展示、影像、公共安全等诸多领域。

目前，聚合分相法是制备PDLC最简便的一种方法，它是将液晶与低分子量的可聚合单体/预聚物混合形成均相的各向同性溶液，然后通过聚合实现相分离。聚合分相法按其聚合方式又分为紫外光固化法和环氧树脂热固化法等。环氧树脂热聚合法制备PDLC薄膜，由于其聚合温度过高和聚合时间长造成生产能耗的上升，不仅大大提高了产品成本和制约了规模化生产，且受生产设备制约所生产的产品尺寸有限，造成后续使用的困难。与环氧体系热固化法相比，紫外光固化法由于其具有无溶剂、固化速度快和节能环保等特点，一直受到人们的青睐。

丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯是紫外光固化法制备PDLC的常用材料体系。例如：“一种聚合物分散液晶材料及其制备液晶薄膜的方法”(CN101717647B)专利技术，公开了聚合物分散液晶的组合物包含20～80重量份数的聚合物单体、1～10重量份数的光引发剂、20～70重量份数的齐聚体、0.1～10重量份数的阻聚剂；齐聚体为环氧丙烯酸酯齐聚体、聚氨酯丙烯酸酯齐聚体、聚酯丙烯酸酯齐聚体、聚醚丙烯酸酯齐聚体、不饱和聚酯齐聚体中的至少一种；聚合物单体为单官能团(甲基)丙烯酸酯单体、双官能团(甲基)丙烯酸酯单体、三官能团及以上高官能团丙烯酸酯单体中的至少一种。“一种聚合物分散型液晶膜及其制造方法”(CN110208979A)专利技术，公开了聚合物分散液晶的基体包括预聚物和聚合物单体；所述预聚物是甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种；聚合物单体是三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基乙氧基丙烯酸乙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚的中的一种；或者，聚合物单体是三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基乙氧基丙烯酸乙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚的中的几种。光引发剂型号可以是819、184、1173、651、TPO和TPO-L中的一种或几种。“一种聚合物分散液晶薄膜材料的制备方法”(CN102286133B)专利技术，公开了聚合物分散液晶是将液晶与可光聚合单体混合，并加入光引发剂和玻璃微珠，通过光固化而形成的。其中，可光聚合单体由下列四种成分按一定的比例组合而成：甲基丙烯酸β-羟丙酯、甲基丙烯酸月桂酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯。

尽管已经有很多关于该材料体系的PDLC的制备，但仍存在组分复杂、膜层与ITO玻璃的粘结力差或制备的PDLC膜层雾度低、对比度低、驱动电压高等问题。

发明内容