[发明专利]一种基于高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜的制备方法

权利要求书

1.本发明专利提供一种基于高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜的制备方法，通过如下技术方案实现：

第一、高聚物溶液的制备

将聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚乳酸、聚环氧乙烷、醋酸纤维素中的一种、两种或两种以上任意组合溶于溶剂中，再放入70～100℃恒温超声水浴箱中，保温震荡4～6h，得到质量分数为3～10％的高聚物溶液；

第二、聚醚共改性聚硅氧烷的制备

在200mL三口烧瓶中加入摩尔比为1:1.05～1:1.2的含氢硅油和烯丙基聚醚，再加入10～30mg/L氯铂酸催化剂，然后将三口烧瓶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50～2000r/min的速率持续搅拌至反应结束，同时开启回流冷凝装置，然后用Nd:YAG脉冲激光照射溶液1～300min，其中激光参数为波长1.06μm，脉宽1.2ms，光斑直径0.2～6mm，重复频率2～40Hz，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1～300min；激光和紫外照射的同时，同步开启微波加热，微波频率2450MHz，微波功率500～1000W，微波时间1～300min，控制加热温度为25～200℃，微波加热时要伴随回流冷凝，反应结束后，即得聚醚共改性聚硅氧烷；

第三、聚乙烯醇透明薄层的制备

将步骤一中的聚乙烯醇溶液与聚醚共改性聚硅氧烷、高碳醇及有机硅混合，超声震荡20min，然后将混合物在500～5000r/min速率下旋涂于聚甲基丙烯酸甲酯透明薄膜的氧化铟锡层表面，在60～80℃下干燥12～48h，70～90℃热固化30～150min；再用包覆有绒布的滚轮，在聚乙烯醇透明薄层上均匀地摩擦，做取向处理，得聚乙烯醇涂覆的透明薄层；

第四、液晶混合物的制备

将0～20kg三丙二醇二丙烯酸酯、1～20kg丙烯酸异冰片酯、1～20kg聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、0～20kg甲基丙烯酸正己酯、1～5kg的1,4-丁二醇二丙烯酸酯、0.1～1kg三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合，超声震荡20min，制备可聚合单体混合物；将0.1～0.5kg的2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、0.1～0.5kg的1-羟基环己基苯基甲酮、0.1～0.5kg的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮混合，超声震荡20min，制备光引发剂混合物；将向列相液晶50～65kg、上述可聚合单体混合物30～50kg、上述光引发剂混合物0.5～1kg及玻璃微珠间隔粒子1～30kg混合，超声震荡20min，制备液晶混合物；

第五、高聚物纳米纤维薄膜的制备

将步骤一中的高聚物溶液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的条件下制备出高聚物纳米网络状纤维薄膜，再用镀有氧化铟锡的聚甲基丙烯酸甲酯薄层作为收集板，收集高聚物纳米网络状纤维薄膜，其中高聚物纳米网络状纤维薄膜厚度为3～40μm，纳米纤维直径为10～500nm，纳米纤维折射率范围为1.30～1.70；

第六、高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜的制备

将步骤三中的聚乙烯醇涂覆的透明薄层与步骤五的高聚物纳米纤维薄膜相对放置，间隔2～40μm，将步骤四混配好的液晶材料倒入间隙中，通过滚轴挤压形成复合膜，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，就可以制备出这种高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜。

2.根据权利要求1所述一种基于高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜的制备方法，其特征在于：所述镀有氧化铟锡的聚甲基丙烯酸甲酯透明薄层厚度为50～250μm，氧化铟锡阻值10～1000Ω，聚甲基丙烯酸甲酯透明薄层透光率为85％～97％，雾度为5％～15％，折射率1.30～1.70。