[發(fā)明專利]一種多刺激響應(yīng)型瞬時(shí)強(qiáng)光防護(hù)復(fù)合薄膜及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010589832.7
• 申請(qǐng)日: 2020-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN111690905B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張智博;徐梁格;夏菲;楊磊;張銳聰;閔萍萍;高崗;朱嘉琦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C14/35
• 分類號(hào): C23C14/35;C23C14/08;C23C14/12
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23213
• 代理人: 侯靜

一種多刺激響應(yīng)型瞬時(shí)強(qiáng)光防護(hù)復(fù)合薄膜及其制備方法，本發(fā)明涉及一種瞬時(shí)強(qiáng)光防護(hù)復(fù)合薄膜及其制備方法。本發(fā)明解決現(xiàn)有的聚合物/液晶材料及器件在中紅外波段防護(hù)效果不理想及穩(wěn)定性較差的問題。復(fù)合薄膜由兩側(cè)表層及電致變色夾層組成，所述的兩側(cè)表層由外至內(nèi)依次為襯底、熱致變色層及透明導(dǎo)電層，所述的電致變色夾層由兩側(cè)的液晶分子取向?qū)雍椭虚g的聚合物穩(wěn)定液晶膜層組成；方法：一、制備熱致變色層；二、制備透明導(dǎo)電層；三、制備液晶分子取向?qū)樱凰摹⒅苽湟壕Ь嗷旌弦海晃濉⒅苽潆娭伦兩珜印１景l(fā)明用于多刺激響應(yīng)型瞬時(shí)強(qiáng)光防護(hù)復(fù)合薄膜及其制備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種瞬時(shí)強(qiáng)光防護(hù)復(fù)合薄膜及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來，瞬時(shí)強(qiáng)光造成的污染與人身安全危害日益嚴(yán)重，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每年全球因激光等瞬時(shí)強(qiáng)光造成的經(jīng)濟(jì)損失巨大，人員傷亡近10萬人次，因此建筑、車窗、飛機(jī)風(fēng)擋和便攜式頭罩等設(shè)計(jì)越來越多的考慮對(duì)瞬態(tài)強(qiáng)光的防護(hù)，然而當(dāng)前針對(duì)上述防護(hù)主要依賴物理防護(hù)手段，亟需開發(fā)新型智能化防護(hù)技術(shù)。聚合物/液晶薄膜是一種電致變色新型功能性薄膜，通常由兩片透明基材夾合，基材內(nèi)表面鍍有透明電極(如In₂O₃:Sn、In₂O₃等)，中間為液晶和聚合物的混合體系，其中液晶以微滴狀態(tài)分散在聚合物基質(zhì)中，電場(chǎng)條件下液晶和聚合物的折射率差異導(dǎo)致薄膜可在透光/散射狀態(tài)下自由切換。聚合物/液晶薄膜根據(jù)聚合物與液晶比例可分為聚合物分散液晶和聚合物穩(wěn)定液晶，前者聚合物含量更高，后者聚合物含量更低。聚合物/液晶薄膜具有響應(yīng)速度快、驅(qū)動(dòng)電壓低、易于大尺寸制備等優(yōu)點(diǎn)，已逐步在顯示、環(huán)保、和隱私保護(hù)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。然而，聚合物/液晶薄膜在滿足瞬時(shí)強(qiáng)光防護(hù)方面依然存在一些不足：聚合物/液晶材料對(duì)可見光防護(hù)效果優(yōu)異，但對(duì)近紅外及中紅外區(qū)普遍透過率較高，同時(shí)材料在紅外波段具備一定的吸收特性。而當(dāng)前大多數(shù)激光武器及強(qiáng)光致盲設(shè)備的工作波長在中紅外波段3～5μm之間，中紅外波段瞬時(shí)強(qiáng)光的吸收會(huì)造成防護(hù)材料表面積聚熱量，因而迅速升溫，然而聚合物/液晶薄膜的耐高溫能力較差，溫度過高會(huì)造成液晶材料發(fā)生N-I相變以及聚合物鏈結(jié)構(gòu)的破壞，使聚合物/液晶薄膜失去電致變色特性。因此要實(shí)現(xiàn)聚合物/液晶材料在瞬時(shí)強(qiáng)光防護(hù)領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用，一定要解決其中紅外調(diào)節(jié)能力較差的問題，這需要在當(dāng)前基礎(chǔ)上進(jìn)一步增強(qiáng)材料的中紅外波段光屏蔽功能。針對(duì)上述問題，只對(duì)單一材料進(jìn)行升級(jí)很難解決，需要設(shè)計(jì)新型復(fù)合材料體系，同時(shí)開發(fā)聚合物/液晶薄膜的觸發(fā)新模式。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決現(xiàn)有的聚合物/液晶材料及器件在中紅外波段防護(hù)效果不理想及穩(wěn)定性較差的問題，而提供一種多刺激響應(yīng)型瞬時(shí)強(qiáng)光防護(hù)復(fù)合薄膜及其制備方法。

一種多刺激響應(yīng)型瞬時(shí)強(qiáng)光防護(hù)復(fù)合薄膜，它由兩側(cè)表層及電致變色夾層組成；所述的兩側(cè)表層由外至內(nèi)依次為襯底、熱致變色層及透明導(dǎo)電層；所述的電致變色夾層由兩側(cè)的液晶分子取向?qū)雍椭虚g的聚合物穩(wěn)定液晶膜層組成；

所述的熱致變色層為二氧化釩薄膜，厚度為0.1μm～50μm；

所述的透明導(dǎo)電層的厚度為0.1μm～100μm，平均電子濃度不高于1×10²⁰cm^-3；

所述的液晶分子取向?qū)泳唧w為聚酰亞胺旋涂并熱固化于透明導(dǎo)電膜層上，厚度為3μm～30μm，再經(jīng)摩擦機(jī)摩擦后得到平行凹槽；所述的平行凹槽寬度為50nm～200nm，深度為1nm～50nm；

所述的聚合物穩(wěn)定液晶膜層由正性向列相液晶、紫外光可聚合單體、玻璃微珠及光引發(fā)劑制備而成，所述的玻璃微珠粒徑為1μm～50μm，所述的聚合物穩(wěn)定液晶膜層厚度與玻璃微珠粒徑相等。

一種多刺激響應(yīng)型瞬時(shí)強(qiáng)光防護(hù)復(fù)合薄膜的制備方法，其特征在于它是按照以下步驟進(jìn)行的：

一、制備熱致變色層：