[發(fā)明專利]具有屏蔽近紅外光功能的反式電控調(diào)光膜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710186036.7
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN107015394B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊槐;梁霄;陳梅;郭姝萌;張?zhí)m英;李辰悅
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號: G02F1/1334
• 分類號: G02F1/1334;C08F283/06;C08F220/28;C08F220/18
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11360
• 代理人: 李稚婷

1.一種具有屏蔽近紅外光功能的反式電控調(diào)光膜，其特征在于，所述調(diào)光膜包括高分子網(wǎng)絡(luò)骨架、雙頻向列相液晶分子和納米粒子，所述高分子網(wǎng)絡(luò)骨架中聚合物分散液晶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與聚合物穩(wěn)定液晶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)共存，具體結(jié)構(gòu)包括含有網(wǎng)孔的高分子基體，以及所述網(wǎng)孔內(nèi)部垂直排列的高分子網(wǎng)絡(luò)；所述雙頻向列相液晶分子分散在高分子網(wǎng)絡(luò)骨架內(nèi)部；所述高分子網(wǎng)絡(luò)骨架和所述液晶分子之間分散有納米粒子，所述納米粒子在800-3000nm具有吸收；制備所述反式電控調(diào)光膜的原料中雙頻向列相液晶材料、可聚合單體、納米粒子的配比為：

雙頻向列相液晶材料：10.0～90.0重量份；

可聚合單體：10.0～80.0重量份；

納米粒子：1.0～30.0重量份；

所述具有屏蔽近紅外光功能的反式電控調(diào)光膜通過下述方法制備得到：將包含雙頻向列相液晶材料、可聚合單體、引發(fā)劑和間隔粒子的混合物加至含有納米粒子的溶液內(nèi)，混合均勻后去除溶劑，然后轉(zhuǎn)移至兩片導(dǎo)電薄膜之間進(jìn)行分步聚合：先使體系中的可聚合單體發(fā)生不完全聚合反應(yīng)，然后對導(dǎo)電薄膜施加低于所述雙頻向列相液晶材料交叉頻率的電場，使剩余的可聚合單體聚合，得到反式電控調(diào)光膜；所述反式電控調(diào)光膜在不施加電場時可屏蔽80％以上的近紅外光，且在可見光波段的透過率高于75％；而在施加高于雙頻液晶材料交叉頻率的電場時，在可見光和近紅外光波段的光透過率低于10％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反式電控調(diào)光膜，其特征在于，所述高分子基體的網(wǎng)孔尺寸大小為1μm～100μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反式電控調(diào)光膜，其特征在于，所述納米粒子選自氧化銦錫、氧化錫銻、鎢青銅和具有氧缺陷的硫化銅納米粒子中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反式電控調(diào)光膜，其特征在于，所述可聚合單體為紫外光可聚合單體，包括非液晶性紫外光可聚合單體和液晶性紫外光可聚合單體。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的反式電控調(diào)光膜，其特征在于，所述非液晶性紫外光可聚合單體，選自下列物質(zhì)中的一種或多種：不飽和聚酯、環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、多烯硫醇體系、聚醚丙烯酸酯、水性丙烯酸酯和乙烯基醚類；所述液晶性紫外光可聚合單體，選自下列物質(zhì)中的一種或多種：

其中，m、n為4～8的整數(shù)，x、y為1或2，E、Q各自獨(dú)立為丙烯酸酯基、環(huán)氧基團(tuán)、聚氨酯丙烯酸酯基或巰基。

6.權(quán)利要求1～5任一所述的反式電控調(diào)光膜的制備方法，將包含雙頻向列相液晶材料、可聚合單體、引發(fā)劑和間隔粒子的混合物加至含有納米粒子的溶液內(nèi)，混合均勻后去除溶劑，然后轉(zhuǎn)移至兩片導(dǎo)電薄膜之間進(jìn)行分步聚合：先使體系中的可聚合單體發(fā)生不完全聚合反應(yīng)，然后對導(dǎo)電薄膜施加低于所述雙頻向列相液晶材料交叉頻率的電場，使剩余的可聚合單體聚合，得到反式電控調(diào)光膜。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述納米粒子的溶液是將納米粒子分散在極性溶劑中得到的溶液。

8.跟權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述可聚合單體是紫外光可聚合單體，分步聚合中的聚合反應(yīng)為紫外光引發(fā)聚合。

9.權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將納米粒子或表面修飾后的納米粒子放入極性溶劑中進(jìn)行超聲分散，得到納米粒子分散液；

2)將具有合適交叉頻率的雙頻向列相液晶材料和可聚合單體、間隔粒子、引發(fā)劑混合均勻，將步驟1)制備的納米粒子分散液按照一定比例加入到混合體系中，然后除去納米粒子分散液的溶劑，得到納米粒子在混合體系中的分散液；

3)將步驟2)得到的納米粒子在混合體系中的分散液置于兩片導(dǎo)電薄膜之間，擠壓成膜；首先使可聚合單體發(fā)生部分聚合，隨后在對薄膜施加低于雙頻向列相液晶材料交叉頻率的電場的情況下，使剩余的可聚合單體聚合完全，得到具有屏蔽近紅外光功能的反式電控調(diào)光膜。