[发明专利]用于电光材料的聚合物、分散液晶薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种嵌段聚合物，尤其涉及一种由过氧化二苯甲酰、苯乙烯衍生物和丙烯酸酯等制得的聚合物，并以此为引发剂用于聚合物分散液晶（PolymerDispersed Liquid Crystal，PDLC）薄膜的基体材料，PDLC薄膜及其制备方法。

背景技术

聚合物分散液晶薄膜材料是小分子液晶微滴分散在聚合物基体中形成的一种新型电光复合材料。通过调节外加电场可控制液晶分子的取向，使得PDLC膜呈现透射和散射两种不同的光学状态，实现明暗显示。由于采用聚合诱导相分离（PIPS）法制备的PDLC膜的液晶，具有粒径分布均匀、重现性好且设备简单、操作方便的特点，因此，PIPS法已成为最为常用的PDLC膜的制备方法。与传统的液晶显示器相比，PDLC膜材料的优势在于其制备工艺简单、容易大面积化、响应时间短、不需要偏光片、可以实现高亮度显示，在柔性显示设备、滤波器、可调透镜、光开关和智能窗等方面都有广阔的应用前景。

但是，由于目前PDLC膜存在滞后严重，驱动电压较高，并且对比度较低等不足，导致PDLC膜在各个领域的使用受到限制。近年来，许多科学工作者做了大量工作来提高PDLC膜的电光性能，比如在PDLC基体中加入导电聚合物、调整基体材料的组成以及改变液晶的种类等，但是，很难获得驱动电压25伏以下，开态透过率达到65%以上的PDLC。

研究表明，影响PDLC膜电光性能的因素主要包括聚合物网络微观形貌，液晶微滴的大小及形状，聚合物基体的结构、分子量以及聚合物基体网络与液晶微滴的相互作用等。因此，若是可以有效的控制这些因素，根据需求改善聚合物网络微观形貌，调整聚合物基体的结构、分子量就可以有效的改善PDLC膜的电光性能。目前已经证明可以有效改善PDLC膜电光性能的方法有：采用合适的单体和液晶，以及改善聚合方法等。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种用于电光材料的聚合物，作为大分子引发剂应用于聚合物分散液晶薄膜材料的基体材料。

本发明的另一个目的在于提供一种用于聚合物分散液晶薄膜材料的基体材料，使聚合物的分子量和结构可控，降低PDLC膜材料的驱动电压，改善聚合物基体与液晶分子的折射率匹配度，提高显示对比度。

本发明又一个目的在于提供一种聚合物分散液晶薄膜材料，使得到的PDLC膜的综合电光性能得到显著提升。

本发明再一个目的在于提供一种聚合物分散液晶薄膜及其制备方法。

本发明提供的一种用于电光材料的聚合物，按重量份计，由0.025～0.085份过氧化二苯甲酰、0.1～0.35份链转移剂、5～15份苯乙烯衍生物、20～60份丙烯酸酯Ⅰ组成。

本发明苯乙烯衍生物，如：但不仅限于对氯甲基苯乙烯、4-氟苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯或α-甲基苯乙烯。其用量如：但不仅限于5、6、7、8、9、10、11、12、13、14和15重量份。

本发明丙烯酸酯Ⅰ用量优先选择40～60重量份，如：但不仅限于40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59和60重量份，各个丙烯酸酯Ⅰ归纳并表示为如下通式：

式Ⅰ

其中R₁为C1-C10的烷基，优先选择C1-C6的烷基；R₂为H或甲基；R₃和R₄为H。这些具体的丙烯酸酯如：但不仅限于甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸己酯。本领域技术人员根据结构通式及所列举的结构能够得到其它尚未列举的相应结构。

本发明链转移剂优先选择三硫代碳酸酯，其归纳并表示为如下通式：

式Ⅱ

其中，Z₁和Z₂独立地选自于苄基、羧叔丁基、C12烷基或羧乙基，且Z₁和Z₂不同时为C12烷基。具体的如：但不仅限于苄基-1-丙酸-三硫酯。

本发明提供的各种用于电光材料的聚合物，采用常规的活性自由基聚合方法制得，其为本领域技术人员的常规操作手段，或参考《涂料工艺（第三版）》（涂料工艺编委会编，化学工业出版社，1997年）一书，并在该教科书的指导下，或结合本发明所记载的各个实施例，结合实际需要制备。