一种低开态雾度液晶调光膜及其制备方法与流程

本发明属于调光膜，具体涉及一种低开态雾度液晶调光膜及其制备方法。

背景技术：

1、液晶/聚合物复合电控调光膜因其独特的电光性能被广泛应用于建筑门窗、汽车天窗及显示等领域。聚合物分散液晶(pdlc)和聚合物稳定液晶(pslc)是两种常见的液晶/高分子复合材料体系。然而，现有技术中的液晶调光膜在低温环境下普遍存在开态雾度升高、响应速度变慢等问题，难以满足低温应用场景的需求。

2、现有技术中，液晶微滴尺寸不均一、界面缺陷较多导致光散射增加，特别是在低温环境下，液晶分子运动受限，使得开态雾度显著升高。此外，传统pdlc体系中聚合物含量较高，导致驱动电压偏高；而pslc体系虽驱动电压较低，但力学性能较差，难以实现大面积加工。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种低开态雾度液晶调光膜及其制备方法，解决现有技术中液晶调光膜在低温环境下开态雾度高、响应速度慢的问题，同时降低驱动电压并提高力学性能。

2、第一方面，本申请提供一种低开态雾度液晶调光膜，包括液晶相和聚合物相，其中所述液晶相包括主体液晶、第一改性液晶和第二改性液晶，所述第二改性液晶是通过二硫化钼对液晶分子进行表面修饰得到的。

3、可选地，所述液晶相和聚合物相的重量比为(70~80):(20~30)，所述主体液晶、第一改性液晶和第二改性液晶的重量比为(65~75):(8~15):(3~8)。

4、可选地，所述第二改性液晶的制备方法包括：

5、将二硫化钼粉末加入盐酸溶液中，在50~80℃下搅拌1~4小时进行酸活化处理，然后离心分离，并洗涤，得到活化的二硫化钼纳米微粒；

6、将所述活化的二硫化钼纳米微粒分散于有机溶剂中，形成分散液；

7、向所述分散液中加入液晶单体和自由基引发剂，在惰性气体保护下于65~75℃反应4~8小时，得到反应混合物；其中，以所述反应混合物中固体组分总质量计，所述活化的二硫化钼纳米微粒占10~30 wt%，所述液晶单体占68~88 wt%，所述自由基引发剂占0.5~3wt%；

8、将所述反应混合物离心分离，洗涤，并在50~70℃下真空干燥8~16小时，得所述第二改性液晶。

9、可选地，所述液晶单体选自4-氰基-4'-戊基联苯、4-氰基-4'-庚基联苯、4-甲氧基-4'-氰基联苯中的至少一种；

10、可选地，所述二硫化钼纳米粉末的平均粒径为50-200nm。

11、可选地，所述二硫化钼粉末与盐酸溶液的质量体积比为1.0 g : 15~25 ml，所述盐酸溶液的浓度为0.8~1.2 mol/l。

12、可选地，所述聚合物相由可聚合单体和光引发剂经紫外光诱导相分离固化形成，所述紫外光固化条件为：光强5~15mw/cm2，照射时间30~120秒，分两阶段进行。

13、可选地，所述可聚合单体选自甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸月桂酯、聚乙二醇二丙烯酸酯中的至少一种，所述光引发剂选自irgacure 651、irgacure 184中的至少一种。

14、第二方面本申请提供一种低开态雾度液晶调光膜的制备方法，包括以下步骤：

15、将主体液晶、第一改性液晶、第二改性液晶、可聚合单体、光引发剂按比例混合均匀，得到预聚液；

16、将所述预聚液注入带有ito导电层的基板间隙中；

17、在交流电场作用下，采用紫外光强进行两阶段固化，诱导相分离形成液晶微滴分散在聚合物基体中的结构。

18、可选地，所述两阶段固化具体为：第一阶段采用光强5~8mw/cm2照射30~60秒，第二阶段采用光强10~15mw/cm2照射30~60秒。

19、可选地，所述交流电场的频率为100-500hz，电压为50~100v。

20、可选地，所述基板的基材选自pc膜、pc板、pet膜、pet板或玻璃板。

21、本申请第一方面提供的低开态雾度液晶调光膜，通过在液晶相中引入主体液晶、第一改性液晶和第二改性液晶的三元复合体系，特别是采用二硫化钼对液晶分子进行表面修饰制备的第二改性液晶，实现了优异的光学性能。在电场作用下，液晶分子需要沿电场方向有序排列以实现开态透明，而开态雾度主要来源于液晶微滴与聚合物基体之间的界面缺陷、液晶分子取向不完全以及微滴尺寸分布不均一导致的光散射。本申请通过引入两种改性液晶，特别是二硫化钼改性的第二改性液晶，显著改善了液晶分子在低温环境下的运动能力，使调光膜在-30℃时开态雾度仍保持在较低水平。

22、本申请第二方面提供的低开态雾度液晶调光膜的制备方法，通过将主体液晶与两种改性液晶协同配合可聚合单体及光引发剂，形成预聚液，在ito基板间隙中施加交流电场并结合两阶段紫外光固化，诱导形成尺寸均一、分布均匀的液晶微滴/聚合物复合结构；不仅有效降低界面散射，显著减小开态雾度，同时提升电场响应一致性与光学稳定性，实现高透明、低雾度、快响应的调光性能。

1.一种低开态雾度液晶调光膜，其特征在于，包括液晶相和聚合物相，其中所述液晶相包括主体液晶、第一改性液晶和第二改性液晶，所述第二改性液晶是通过二硫化钼对液晶分子进行表面修饰得到的。

2.根据权利要求1所述的低开态雾度液晶调光膜，其特征在于，所述液晶相和聚合物相的重量比为(70~80):(20~30)，所述主体液晶、第一改性液晶和第二改性液晶的重量比为(65~75):(8~15):(3~8)。

3.根据权利要求1或2所述的低开态雾度液晶调光膜，其特征在于，所述第二改性液晶的制备方法包括：

4.根据权利要求3所述的低开态雾度液晶调光膜，其特征在于，所述液晶单体选自4-氰基-4'-戊基联苯、4-氰基-4'-庚基联苯、4-甲氧基-4'-氰基联苯中的至少一种；

5.根据权利要求1~4任一项所述的低开态雾度液晶调光膜，其特征在于，所述聚合物相由可聚合单体和光引发剂经紫外光诱导相分离固化形成，所述紫外光固化条件为：光强5~15mw/cm2，照射时间30~120秒，分两阶段进行；

6.根据权利要求5所述的低开态雾度液晶调光膜，其特征在于，所述可聚合单体选自甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸月桂酯、聚乙二醇二丙烯酸酯中的至少一种，所述光引发剂选自irgacure 651、irgacure 184中的至少一种。

7.一种如权利要求1~6任一项所述的低开态雾度液晶调光膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的低开态雾度液晶调光膜的制备方法，其特征在于，所述两阶段固化具体为：第一阶段采用光强5~8mw/cm2照射30~60秒，第二阶段采用光强10~15mw/cm2照射30~60秒。

9.根据权利要求7或8所述的低开态雾度液晶调光膜的制备方法，其特征在于，所述交流电场的频率为100-500hz，电压为50~100v。

10.根据权利要求9所述的低开态雾度液晶调光膜的制备方法，其特征在于，所述基板的基材选自pc膜、pc板、pet膜、pet板或玻璃板。