[發明專利]一種可調節近紅外光透過率的反式電控調光膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201710347796.1
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN108957825B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 楊槐;梁霄;陳梅;胡威;張蘭英
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G02F1/1334
• 分類號: G02F1/1334;C08F283/06;C08F220/28;C08F2/48
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;李彪

本發明公開了一種可調節近紅外光透過率的反式電控調光膜，所述調光膜包括高分子網絡骨架、雙頻向列相液晶分子和二氧化釩納米粒子，所述高分子網絡骨架由聚合物分散液晶網絡結構與聚合物穩定液晶網絡結構組成，所述高分子網絡骨架包括含有網孔的的高分子基體，所述網孔內部有垂直排列的高分子網絡；所述雙頻向列相液晶分子分散在高分子網絡骨架內部；所述骨架和所述液晶分子之間分散有二氧化釩納米粒子。本發明還公開了制備該反式電控調光膜的方法。本發明制備的薄膜具有反式電控調光膜的電光特性，同時可根據外界溫度的變化，智能的調節近紅外光的透過率。

技術領域

本發明屬于功能性液晶材料技術應用領域，具體涉及一種可調節近紅外光透過率的反式電控調光膜及其制備方法。

背景技術

建筑能耗目前已經占據了我國總能耗的近30％，居我國各類能耗之首。夏季通過窗戶進入室內大量的太陽光的輻射能會導致夏季室內溫度過高，而冬季室內熱量則通過窗戶大量的流失，又會導致冬季室內溫度過低。為了營造一個舒適的室內環境，空調、暖器等制冷、制熱設施的運行，則造成了大量的能耗。為了降低建筑能耗，就要求我們更加合理的利用太陽光的輻射能，因此，需要開發智能窗膜來代替傳統的建筑門窗。

在太陽光譜中，可見光和近紅外光各占據了近50％的能量，但目前的智能窗還無法同時具備調節近紅外光和可見光透過率的能力，這就制約了智能窗對太陽光譜輻射能的調節。反式電控液晶調光膜在不施加電場時呈透明狀態，而在施加電場時變為光散射狀態，可以屏蔽掉大部分可見光的輻射能，并避免室內人員的眼睛受到強烈太陽光的刺激，因此反式電控調光膜是一種很好的調節可見光透過率的智能窗膜材料。二氧化釩在低溫時對近紅外光的屏蔽能力較弱，而在高溫發生相變后，對近紅外光的屏蔽能力急劇增加，因此二氧化釩是一種很好的調節近紅外光透過率的智能窗膜材料。如果能將這兩種材料進行有機的結合，則可以實現對近紅外光和可見光分段、智能、可控的調節。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種可調節近紅外光透過率的反式電控調光膜，該反式電控調光膜在通常狀態下呈透明狀態，其可見光和近紅外光的透過率可分別獨立的通過施加低于雙頻液晶交叉頻率的電場和外界溫度變化來進行調節。

本發明的另外一個目的在于提供上述反式電控調光膜的制備方法。

本發明提供的可調節近紅外光透過率的反式電控調光膜，所述反式電控調光膜包括高分子網絡骨架、雙頻向列相液晶分子和二氧化釩納米粒子，所述高分子網絡骨架由聚合物分散液晶網絡結構與聚合物穩定液晶網絡結構組成，所述高分子網絡骨架包括含有網孔的高分子基體，所述網孔內部有垂直排列的高分子網絡；所述雙頻向列相液晶分子分散在高分子網絡骨架內部；所述高分子網絡骨架和所述雙頻向列相液晶分子之間分散有二氧化釩納米粒子。

作為上述技術方案的一個較好的選擇，所述高分子網絡骨架由可聚合單體通過分步聚合而成。

作為上述技術方案的一個較好的選擇，所述二氧化釩顆粒為納米級二氧化釩顆粒，其粒徑小于1微米。此處選用的二氧化釩可以為常規的二氧化釩可以，只要其粒徑為納米級別即可。