[发明专利]一种低电压驱动含双层网络结构的聚合物分散液晶薄膜的制备方法

权利要求书

1.本发明提供一种低电压驱动含双层网络结构的聚合物分散液晶薄膜的制备方法，包括如下操作步骤：

第一、纳米银线的制备

常温下，将0.2000g聚乙烯吡咯烷酮溶解于20mL乙二醇中，超声震荡30min，再加入0.1000g固体硝酸银，超声震荡至硝酸银溶解；再取10mL乙二醇溶液，加入0.0010g固体氯化铜，超声震荡至氯化铜溶解；将两份溶液混合后，继续超声1～10min，然后将混合液转入50mL圆底烧瓶中，移入带激光和紫外照射的常压带回流装置的微波反应器内，首先使溶液以50～5000r/min的速率持续搅拌至整个反应结束，然后用Nd:YAG固体脉冲激光照射溶液10～300min，其中激光参数为波长1.06μm，脉宽1.2ms，光斑直径0.2mm，重复频率20Hz，功率密度1.0×10⁶W/cm²，激光焦点的光斑处于液面以下1～2mm；激光照射过程中，同时开启紫外灯照射紫外光波长为365nm，光照强度为5～30mW/cm²，照射时长5～300min；待激光和紫外照射结束后，立即开启微波加热，微波频率2450MHz，微波功率500～1000W，微波时间1～300min，温度控制在25～200℃，微波加热时要伴随回流冷凝，反应结束后，将混合液离心分离，无水乙醇洗涤离心5次，制备直径50～300nm、长度1～100μm的一维纳米银线，最后将离心后的一维纳米银线固体转入无水乙醇中，超声1～10min使纳米银线均匀分散在无水乙醇中；

第二、涂覆有纳米银线的聚对苯二甲酸乙二醇酯透明导电膜的制备

将上述纳米银线-乙醇混合液与固含量为0.1％的羟乙基纤维素水溶液按照纳米银线:羟乙基纤维素的固含量比为1:5配制导电墨水，控制自动涂膜机在25～200mm/s速度下将纳米银线涂覆在聚对苯二甲酸乙二醇酯透明薄膜表面，纳米银线涂覆厚度为50～150nm，然后将透明薄膜置于150℃烘箱中30～60min，制备涂覆有纳米银线的聚对苯二甲酸乙二醇酯透明导电膜；薄膜制备完成后，在其纳米银线侧用激光刻蚀出宽度为1～100μm，刻蚀线间距0.5～20mm的横向线或纵向线，其中激光刻蚀参数为刻蚀速度1500～2500mm/s，频率为80～200kHz，刻蚀时间为0.05～0.15ms；刻蚀后，将两片透明导电薄膜的纳米银线层相对放置；

第三、纳米网络状纤维薄膜的制备

选用10％的聚乙烯醇水溶液作为纺丝材料，利用定向静电纺丝技术，在电压15～25kV，纺丝液推进速度0.2～0.7mL/h，接收距离5～15cm，纺丝时间10～30min的条件下制备出纳米网络状纤维薄膜，制成后的纤维薄膜折射率1.40～1.80，厚度8～60μm，再将此纤维薄膜放入经过刻蚀处理后的两块纳米银线透明导电薄层中间；

第四、液晶混合物的制备

将1～50kg甲基丙烯酸-2-羟乙酯、1～50kg丙烯酸-2-乙基己酯、1～50kg甲基丙烯酸缩水甘油酯、1～50kg三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1～50kg季戊四醇四丙烯酸酯、1～50kg的2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、1～50kg甲基丙烯酸十六烷基酯混合，超声30min，制备可聚合单体混合物；将0.1～10kg的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、0.1～10kg的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、0.01～10kg的1-羟基-环己基-苯基甲酮、0.01～10kg羟基二甲基苯已酮混合，超声震荡30min，制备光引发剂混合物；将0.01～1kg月桂醇聚氧乙烯醚和0.05～1kg油酸二乙醇酰胺混合，超声震荡10min，制备表面活性剂混合物；最后将向列相液晶1～100kg、可聚合单体混合物1～100kg、光引发剂混合物0.1～20kg、表面活性剂混合物0.05～1kg混合，超声震荡10min，制备液晶混合物；

第五、低电压驱动含双层网络结构的聚合物分散液晶薄膜的制备

将液晶混合物和占液晶混合物质量0.5％～3％、直径5～50μm的玻璃微珠混合，超声10min；再将液晶和玻璃微珠混合物夹在含有纺丝膜的导电薄层中，利用滚轴挤压制备聚合物分散液晶薄膜，其中滚轴挤压条件为压力范围50～500吨、温度范围-10～60℃；最后在40～60℃条件下，用波长为365nm，光照强度为5～30mW/cm²的紫外灯，对复合膜照射5～30min，就可以制备出这种低电压驱动含双层网络结构的聚合物分散液晶薄膜。