[发明专利]一种可调节近红外光透过率的反式电控调光膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可调节近红外光透过率的反式电控调光膜，所述调光膜包括高分子网络骨架、双频向列相液晶分子和二氧化钒纳米粒子，所述高分子网络骨架由聚合物分散液晶网络结构与聚合物稳定液晶网络结构组成，所述高分子网络骨架包括含有网孔的的高分子基体，所述网孔内部有垂直排列的高分子网络；所述双频向列相液晶分子分散在高分子网络骨架内部；所述骨架和所述液晶分子之间分散有二氧化钒纳米粒子。本发明还公开了制备该反式电控调光膜的方法。本发明制备的薄膜具有反式电控调光膜的电光特性，同时可根据外界温度的变化，智能的调节近红外光的透过率。

技术领域

本发明属于功能性液晶材料技术应用领域，具体涉及一种可调节近红外光透过率的反式电控调光膜及其制备方法。

背景技术

建筑能耗目前已经占据了我国总能耗的近30％，居我国各类能耗之首。夏季通过窗户进入室内大量的太阳光的辐射能会导致夏季室内温度过高，而冬季室内热量则通过窗户大量的流失，又会导致冬季室内温度过低。为了营造一个舒适的室内环境，空调、暖器等制冷、制热设施的运行，则造成了大量的能耗。为了降低建筑能耗，就要求我们更加合理的利用太阳光的辐射能，因此，需要开发智能窗膜来代替传统的建筑门窗。

在太阳光谱中，可见光和近红外光各占据了近50％的能量，但目前的智能窗还无法同时具备调节近红外光和可见光透过率的能力，这就制约了智能窗对太阳光谱辐射能的调节。反式电控液晶调光膜在不施加电场时呈透明状态，而在施加电场时变为光散射状态，可以屏蔽掉大部分可见光的辐射能，并避免室内人员的眼睛受到强烈太阳光的刺激，因此反式电控调光膜是一种很好的调节可见光透过率的智能窗膜材料。二氧化钒在低温时对近红外光的屏蔽能力较弱，而在高温发生相变后，对近红外光的屏蔽能力急剧增加，因此二氧化钒是一种很好的调节近红外光透过率的智能窗膜材料。如果能将这两种材料进行有机的结合，则可以实现对近红外光和可见光分段、智能、可控的调节。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种可调节近红外光透过率的反式电控调光膜，该反式电控调光膜在通常状态下呈透明状态，其可见光和近红外光的透过率可分别独立的通过施加低于双频液晶交叉频率的电场和外界温度变化来进行调节。

本发明的另外一个目的在于提供上述反式电控调光膜的制备方法。

本发明提供的可调节近红外光透过率的反式电控调光膜，所述反式电控调光膜包括高分子网络骨架、双频向列相液晶分子和二氧化钒纳米粒子，所述高分子网络骨架由聚合物分散液晶网络结构与聚合物稳定液晶网络结构组成，所述高分子网络骨架包括含有网孔的高分子基体，所述网孔内部有垂直排列的高分子网络；所述双频向列相液晶分子分散在高分子网络骨架内部；所述高分子网络骨架和所述双频向列相液晶分子之间分散有二氧化钒纳米粒子。

作为上述技术方案的一个较好的选择，所述高分子网络骨架由可聚合单体通过分步聚合而成。

作为上述技术方案的一个较好的选择，所述二氧化钒颗粒为纳米级二氧化钒颗粒，其粒径小于1微米。此处选用的二氧化钒可以为常规的二氧化钒可以，只要其粒径为纳米级别即可。