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与流程

【
技术领域：
】：本发明专利属于液晶显示领域，特别涉及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。【技术背景】：聚合物分散液晶(polymerdispersedliquidcrystal,pdlc)是一类新型电光薄膜材料，液晶微滴以纳米或微米级别的小尺寸形态均匀的分散在聚合物中。液晶微滴具有良好的光学各向异性，在导电基板没有外电场的条件下，晶液微滴的光轴取向杂乱无章，与聚合物的折射率无法匹配，为散射态，薄膜的即视感呈磨砂状；而在施加外在电场的条件下，液晶微滴的光轴取向会偏转到与电场方向相同，这时入射光线的无阻碍通过会使薄膜呈透明状态(parks,kimhk,hongjw.investigationofthephotopolymerization-inducedphaseseparationprocessinpolymerdispersedliquidcrystal[j].polymertesting,2010,29(7):886-893)。与传统的液晶显示材料相比，pdlc不仅光电性能优异、成本低廉、工艺简单，而且在使用过程中不需要偏振片，减少了对光的吸收损耗，在一定程度上可以提高显示材质的亮度，因此pdlc广泛应用于显示屏、光学器件以及建材领域(lik,jianghd,chengm,etal.controllingmorphologicalandelectro-opticalpropertiesviathephaseseparationinpolymer/liquid-crystalcompositematerials[j].liquidcrystals,2020,47(2):238-247；cupellid,nicolettafp,manfredis,etal.electricallyswitchablechromogenicmaterialsforexternalglazing[j].solarenergymaterials&solarcells,2009,93(3):329-333)。但是，pdlc薄膜产品依旧存在着响应时间慢、驱动电压高、对比度相对较低等缺陷，使材料在显示方面的应用受到了一定的限制。现阶段，众多研究人员在不断开发pdlc的潜在应用下，也在一直探索提升pdlc材料性能的方法。研究表明，利用无机纳米材料、金属、金属氧化物及有机材料等对pdlc材料进行掺杂是改善该材料驱动电压、对比度以及响应时间等性能指标的有效途径(sharmav,kumarp,chinky,etal.preparationandelectroopticstudyofreversemodepolymerdispersedliquidcrystal:performanceaugmentationwiththedopingofnanoparticlesanddichroicdye[j].journalofappliedpolymerence,2019,137(22):48745-48755)。基于此，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，通过纳米纤维薄膜的掺杂改善pdlc的电光性能，制备出的pdlc薄膜对比度高、驱动电压低、稳定性好。技术实现要素：：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，首先通过激光、紫外和微波联用技术制备出聚醚共改性聚硅氧烷，再将聚醚共改性聚硅氧烷、聚乙烯醇水溶液、高碳醇及有机硅混合涂覆在氧化铟锡透明薄层上，接着利用静电纺丝技术制备出高聚物纳米网络状纤维薄膜，然后将纤维薄膜收集在镀有氧化铟锡的透明薄膜表面，再将液晶混合物灌入两透明薄膜间，经挤压和紫外照射即可制备出高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜。通过纳米纤维薄膜的掺杂有效改善了pdlc的电光性能，制备出的液晶薄膜具有对比度高、驱动电压低、稳定性好等优势，为该类材料的广泛应用奠定了技术基础。【本发明的技术方案】：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(neodymium-dopedyttriumaluminumgarnet；nd:y3al5o12)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。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。所述高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜，包括三层结构：第一层是镀有氧化铟锡的聚甲基丙烯酸甲酯透明薄层；第二层是含有高聚物纳米纤维的液晶薄层；第三层是镀有氧化铟锡的聚甲基丙烯酸甲酯透明薄层，并且在导电层一侧负载具有取向层的聚乙烯醇薄膜。所述高聚物溶液由溶质和溶剂组成，其中溶质为聚乙烯醇、聚丙烯晴、聚乳酸、聚环氧乙烷中的一种、两种或两种以上的任意组合，溶剂为去离子水、二甲基甲酰胺、氯仿、丙酮、四氢呋喃、甲醇中的一种、两种或两种以上的任意组合，溶质和溶剂混合后形成的溶液质量分数为3％～10％。所述高聚物溶液中，溶质由以下重量分数的物质构成：聚乙烯醇0～10kg、聚丙烯腈0～10kg、聚乳酸0～10kg、聚环氧乙烷0～10kg、醋酸纤维素0～10kg，但物质重量不同时为0。所述聚乙烯醇透明薄膜厚度为0～20μm。所述聚乙烯醇透明薄膜中，聚乙烯醇由以下重量分数的物质构成：聚醚共改性聚硅氧烷1～3份，高碳醇1～3份，有机硅0.1～3份，聚乙烯醇81～97.9份。所述高聚物纳米纤维的液晶薄层厚度为2～40μm。所述高聚物纳米纤维的液晶薄层由高聚物纳米纤维、液晶材料、可聚合单体混合物、光引发剂、玻璃微珠间隔粒子混合物组成。所述液晶材料为向列相液晶，折射率范围在1.30～1.70，双折射率范围在0.1～0.4，清亮点范围为50～150℃，熔点的范围为-60～0℃，介电各向异性为5～20。所述可聚合单体为三丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸正己酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种、两种或两种以上的任意组合。所述光引发剂为2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮中的一种、两种或两种以上的任意组合。所述高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜的阈值电压为8～15v，关态透过率3％～10％，开态透过率60％～80％，对比度10～25。【本发明的优点及效果】：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，具有以下优点及有益效果：(1)通过激光、紫外和微波联用技术制备出聚醚共改性聚硅氧烷，再将聚醚共改性聚硅氧烷、聚乙烯醇水溶液、高碳醇及有机硅混合涂覆在氧化铟锡透明薄层上，激光、紫外和微波联用技术具有反应速率快、能量集中、无污染、加热无温度滞后效应等优势；(2)高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜中，涂覆的具有取向层的聚乙烯醇透明薄膜使聚合单体具有一定程度的有序性及取向性，液晶分子在其中有序均匀分布，聚醚共改性聚硅氧烷流平剂和高碳醇消泡剂改善取向层性能，有机硅折射率调节剂保证折射率互相匹配，提高透光率；(3)通过静电纺丝技术制备纳米纤维薄膜，再将纳米纤维掺杂到透明薄层中，保证小分子液晶均匀分散，提高了液晶薄膜散射态和透明态之间的切换速度；(4)以静电纺丝膜作为框架来控制pdlc膜厚度均匀且不变形，即使在长时间保存时也能稳定存在，延长大面积pdlc显示器件的使用寿命；(5)高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜，所使用的液晶体系与纺丝材料匹配性好，折射率相当，保证开态透过率得到提高，增加对比度，进而改善pdlc的薄膜的电光特性。【附图说明】表1为高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜样品性能测试结果汇总图1为激光、紫外照射联合微波合成装置的结构示意图图2为高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜的结构示意图(1、聚甲基丙烯酸甲酯薄层；2、氧化铟锡；3、聚乙烯醇薄膜；4、含有高聚物纳米纤维的液晶薄层；5、玻璃微珠间隔粒子)【具体实施方式】下面结合实施例对本发明实施方式与效果做进一步阐述：为清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合附图，对本发明专利进行详细阐述。实施例1：高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜样品1的制备第一、高聚物溶液的制备：将10kg聚乙烯醇加入到90kg蒸馏水中，放入90℃恒温超声水浴箱中，保温震荡5h，得到质量分数为10％的聚乙烯醇水溶液；将3kg聚乙烯醇加入到97kg蒸馏水中，放入90℃恒温超声水浴箱中，保温震荡5h，得到质量分数为3％的聚乙烯醇水溶液；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1:1.1的含氢硅油和烯丙基聚醚，再加入10mg/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500r/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45min，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1mm；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10mw/cm2，照射时长45min；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650w，微波时间45min，加热温度控制在100℃，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3％的聚乙烯醇水溶液与聚醚共改性聚硅氧烷、高碳醇及有机硅按照97.5:1:1:0.5进行混合，超声震荡20min，得混合物；将混合物在600r/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，其中氧化铟锡聚甲基丙烯酸甲酯透明薄膜厚度为250μm、氧化铟锡阻值为10ω、聚甲基丙烯酸甲酯透明薄层透光率97％、雾度10％、折射率1.50，然后将旋涂后的薄膜在80℃下干燥48h，再于80℃热固化60min，涂覆的聚乙烯醇透明薄膜厚度为5μm；再用包覆有绒布的滚轮在聚乙烯醇透明薄层上均匀摩擦，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20kg三丙二醇二丙烯酸酯、20kg丙烯酸异冰片酯、6kg聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、1kg甲基丙烯酸正己酯、1kg的1,4-丁二醇二丙烯酸酯、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0.5kg的2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、0.4kg的1-羟基环己基苯基甲酮、0.1kg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；将折射率为1.50，双折射率为0.2，清亮点为80℃，熔点为-35℃，介电各向异性为11.4的向列相液晶50kg、上述可聚合单体混合物49kg、上述光引发剂混合物1kg及玻璃微珠间隔粒子1.5kg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：利用定向静电纺丝技术，将质量分数为10％的聚乙烯醇溶液制备成高聚物纳米网络状纤维薄膜，具体纺丝条件为电压15kv，纺丝液推进速度0.5ml/h，接收距离15cm，纺丝时间15min，再用镀有氧化铟锡的聚甲基丙烯酸甲酯薄层作为收集板，在氧化铟锡一侧收集高聚物纳米网络状纤维薄膜，高聚物纳米网络状纤维薄膜厚度为20μm，纳米纤维直径为250nm，纳米纤维薄膜的折射率为1.50；第六、高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜的制备：将聚乙烯醇涂覆的透明薄层与高聚物纳米纤维透明薄膜相对放置，间隔10μm，将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200吨、温度范围40℃；最后用波长为365nm，光照强度为10mw/cm2的紫外灯，对复合膜照射15min，就可以制备出高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜样品1。高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜样品1的阈值电压为10.1v，关态透过率4.2％，开态透过率75％，对比度17.8。实施例2：高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜样品2的制备第一、高聚物溶液的制备：将10kg聚乙烯醇加入到90kg蒸馏水中，放入90℃恒温超声水浴箱中，保温震荡5h，得到质量分数为10％的聚乙烯醇水溶液；将3kg聚乙烯醇加入到97kg蒸馏水中，放入90℃恒温超声水浴箱中，保温震荡5h，得到质量分数为3％的聚乙烯醇水溶液；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1:1.1的含氢硅油和烯丙基聚醚，再加入13mg/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500r/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40min，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10mw/cm2，照射时长40min；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650w，微波时间40min，加热温度控制在100℃，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3％的聚乙烯醇水溶液与聚醚共改性聚硅氧烷、高碳醇及有机硅按照97.5:1:1:0.5进行混合，超声震荡20min，得混合物；将混合物在800r/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，其中氧化铟锡聚甲基丙烯酸甲酯透明薄膜厚度为250μm、氧化铟锡阻值为10ω、聚甲基丙烯酸甲酯透明薄层透光率97％、雾度10％、折射率1.50，然后将旋涂后的薄膜在80℃下干燥48h，再于80℃热固化60min，聚乙烯醇透明薄膜厚度为5μm；再用包覆有绒布的滚轮在聚乙烯醇透明薄层上均匀摩擦，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1kg三丙二醇二丙烯酸酯、1kg丙烯酸异冰片酯、15kg聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、15kg甲基丙烯酸正己酯、2kg的1,4-丁二醇二丙烯酸酯、0.5kg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0.1kg的2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、0.2kg的1-羟基环己基苯基甲酮、0.2kg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；将折射率为1.50，双折射率为0.2，清亮点为80℃，熔点为-35℃，介电各向异性为11.4的向列相液晶65kg、上述可聚合单体混合物34.5kg、上述光引发剂混合物0.5kg及玻璃微珠间隔粒子1.5kg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：利用定向静电纺丝技术，将质量分数为10％的聚乙烯醇溶液制备成高聚物纳米网络状纤维薄膜，具体纺丝条件为电压18kv，纺丝液推进速度0.5ml/h，接收距离10cm，纺丝时间15min，再用镀有氧化铟锡的聚甲基丙烯酸甲酯薄层作为收集板，在氧化铟锡一侧收集高聚物纳米网络状纤维薄膜，高聚物纳米网络状纤维薄膜厚度为20μm，纳米纤维直径为250nm，纳米纤维薄膜的折射率为1.50；第六、高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜的制备：将聚乙烯醇涂覆的透明薄层与高聚物纳米纤维透明薄膜相对放置，间隔10μm，将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250吨、温度范围40℃；最后用波长为365nm，光照强度为10mw/cm2的紫外灯，对复合膜照射15min，就可以制备出高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜样品2。高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜样品2的阈值电压为13.4v，关态透过率5.4％，开态透过率77％，对比度14.2。实施例3：高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜样品3的制备第一、高聚物溶液的制备：将10kg聚乙烯醇加入到90kg蒸馏水中，放入90℃恒温超声水浴箱中，保温震荡5h，配制质量分数为10％的聚乙烯醇水溶液；将3kg聚乙烯醇加入到97kg蒸馏水中，放入90℃恒温超声水浴箱中，保温震荡5h，配制质量分数为3％的聚乙烯醇水溶液；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的含氢硅油和烯丙基聚醚，再加入15mg/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500r/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35min，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1mm；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10mw/cm2，照射时长35min；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800w，微波时间35min，加热温度控制在100℃，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3％的聚乙烯醇水溶液与聚醚共改性聚硅氧烷、高碳醇及有机硅按照97.5:1:1:0.5进行混合，超声震荡20min，得混合物；将混合物在600r/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，其中氧化铟锡聚甲基丙烯酸甲酯透明薄膜厚度为250μm、氧化铟锡阻值为10ω、聚甲基丙烯酸甲酯透明薄层透光率97％、雾度10％、折射率1.50，然后将旋涂后的薄膜在80℃下干燥48h，再于80℃热固化60min，聚乙烯醇透明薄膜厚度为1μm；再用包覆有绒布的滚轮在聚乙烯醇透明薄层上均匀摩擦，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20kg丙烯酸异冰片酯、20kg聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、1kg的1,4-丁二醇二丙烯酸酯、0.3kg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0.2kg的2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、0.1kg的1-羟基环己基苯基甲酮、0.3kg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；将折射率为1.70，双折射率为0.17，清亮点为110℃，熔点为-44℃，介电各向异性为9.4的向列相液晶58kg、上述可聚合单体混合物41.3kg、上述光引发剂混合物0.7kg及玻璃微珠间隔粒子1.5kg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：利用定向静电纺丝技术，将质量分数为10％的聚乙烯醇溶液制备成高聚物纳米网络状纤维薄膜，具体纺丝条件为电压15kv，纺丝液推进速度0.4ml/h，接收距离10cm，纺丝时间15min，再用镀有氧化铟锡的聚甲基丙烯酸甲酯薄层作为收集板，在氧化铟锡一侧收集高聚物纳米网络状纤维薄膜，高聚物纳米网络状纤维薄膜厚度为20μm，纳米纤维直径为250nm，纳米纤维薄膜的折射率为1.50；第六、高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜的制备：将聚乙烯醇涂覆的透明薄层与高聚物纳米纤维薄膜相对放置，间隔10μm，将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200吨、温度范围30℃；最后用波长为365nm，光照强度为10mw/cm2的紫外灯，对复合膜照射15min，就可以制备出高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜样品3。高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜样品3的阈值电压为9.3v，关态透过率4.6％，开态透过率68％，对比度14.7。实施例4：高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜样品4的制备第一、高聚物溶液的制备：将10kg聚乙烯醇加入到90kg蒸馏水中，放入90℃恒温超声水浴箱中，保温震荡5h，得到质量分数为10％的聚乙烯醇水溶液；再将3kg聚乙烯醇加入到97kg蒸馏水中，放入90℃恒温超声水浴箱中，保温震荡5h，配制质量分数为3％的聚乙烯醇水溶液；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的含氢硅油和烯丙基聚醚，再加入15mg/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500r/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30min，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1mm；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10mw/cm2，照射时长30min；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1000w，微波时间30min，加热温度控制在100℃，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3％的聚乙烯醇水溶液、聚醚共改性聚硅氧烷、高碳醇及有机硅按照97.9:1:1:0.1进行混合，超声震荡20min，得混合物；将混合物在600r/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，其中氧化铟锡聚甲基丙烯酸甲酯透明薄膜厚度为50μm、氧化铟锡阻值为1000ω、聚甲基丙烯酸甲酯透明薄层透光率85％、雾度15％、折射率1.30，然后将旋涂后的薄膜在80℃下干燥48h，再于80℃热固化60min，聚乙烯醇透明薄膜厚度为10μm；再用包覆有绒布的滚轮，在聚乙烯醇透明薄层上均匀摩擦，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20kg三丙二醇二丙烯酸酯、20kg丙烯酸异冰片酯、6kg聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、1kg甲基丙烯酸正己酯、1kg的1,4-丁二醇二丙烯酸酯、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0.5kg的2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、0.4kg的1-羟基环己基苯基甲酮、0.1kg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；将折射率为1.30，双折射率为0.25，清亮点为105℃，熔点为-23℃，介电各向异性为13.4的向列相液晶50kg、上述可聚合单体混合物49kg、上述光引发剂混合物1kg及玻璃微珠间隔粒子1.5kg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：利用定向静电纺丝技术，将质量分数为10％的聚乙烯醇水溶液制备成高聚物纳米网络状纤维薄膜，具体纺丝条件为电压25kv，纺丝液推进速度0.5ml/h，接收距离5cm，纺丝时间10min，再用镀有氧化铟锡的聚甲基丙烯酸甲酯薄层作为收集板，在氧化铟锡一侧收集高聚物纳米网络状纤维薄膜，高聚物纳米网络状纤维薄膜厚度为10μm，纤维直径为100nm，纤维薄膜的折射率为1.30；第六、高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜的制备：将聚乙烯醇涂覆的透明薄层与高聚物纳米纤维薄膜相对放置，间隔2μm，将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200吨、温度范围40℃；最后用波长为365nm，光照强度为10mw/cm2的紫外灯，对复合膜照射15min，就可以制备出高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜样品4。高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜样品4的阈值电压为8.4v，关态透过率6.9％，开态透过率71％，对比度10.2。实施例5：高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜样品5的制备第一、高聚物溶液的制备：将10kg聚乙烯醇加入到90kg蒸馏水中，放入90℃恒温超声水浴箱中，保温震荡5h，得到质量分数为10％的聚乙烯醇水溶液；再将3kg聚乙烯醇加入到97kg蒸馏水中，放入90℃恒温超声水浴箱中，保温震荡5h，配制质量分数为3％的聚乙烯醇水溶液；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1:1.1的含氢硅油和烯丙基聚醚，再加入15mg/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500r/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30min，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1mm；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10mw/cm2，照射时长30min；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1000w，微波时间30min，加热温度控制在100℃，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3％的聚乙烯醇水溶液、聚醚共改性聚硅氧烷、高碳醇及有机硅按照97.5:1:1:0.5进行混合，超声震荡20min，得混合物；将混合物在600r/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，其中氧化铟锡聚甲基丙烯酸甲酯透明薄膜厚度为100μm、氧化铟锡阻值为500ω、聚甲基丙烯酸甲酯透明薄层透光率90％、雾度5％、折射率1.70，然后将旋涂后的薄膜在80℃下干燥48h，再于80℃热固化60min，聚乙烯醇透明薄膜厚度为5μm；再用包覆有绒布的滚轮，在聚乙烯醇透明薄层上均匀摩擦，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20kg丙烯酸异冰片酯、20kg聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、1kg的1,4-丁二醇二丙烯酸酯、0.3kg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0.2kg的2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、0.1kg的1-羟基环己基苯基甲酮、0.3kg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；将折射率为1.70，双折射率为0.17，清亮点为110℃，熔点为-44℃，介电各向异性为9.4的向列相液晶58kg、上述可聚合单体混合物41.3kg、上述光引发剂混合物0.7kg及玻璃微珠间隔粒子1.5kg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：利用定向静电纺丝技术，将质量分数为10％的聚乙烯醇水溶液制备成高聚物纳米网络状纤维薄膜，具体纺丝条件为电压20kv，纺丝液推进速度0.7ml/h，接收距离5cm，纺丝时间30min，再用镀有氧化铟锡的聚甲基丙烯酸甲酯薄层作为收集板，在氧化铟锡一侧收集高聚物纳米网络状纤维薄膜，高聚物纳米网络状纤维薄膜厚度为40μm，纤维直径为200nm，纳米纤维薄膜的折射率为1.70；第六、高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜的制备：将聚乙烯醇涂覆的透明薄层与高聚物纳米纤维薄膜相对放置，间隔40μm，将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300吨、温度范围20℃；最后用波长为365nm，光照强度为10mw/cm2的紫外灯，对复合膜照射15min，就可以制备出高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜样品5。高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜样品5的阈值电压为13.0v，关态透过率3.0％，开态透过率67％，对比度22.3。实施例6：高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜样品6的制备第一、高聚物溶液的制备：将10kg聚乙烯醇加入到90kg蒸馏水中，放入90℃恒温超声水浴箱中，保温震荡5h，得到质量分数为10％的聚乙烯醇水溶液；再将3kg聚乙烯醇加入到97kg蒸馏水中，放入90℃恒温超声水浴箱中，保温震荡5h，配制质量分数为3％的聚乙烯醇水溶液；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的含氢硅油和烯丙基聚醚，再加入12mg/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500r/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45min，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1mm；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10mw/cm2，照射时长40min；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800w，微波时间40min，加热温度控制在100℃，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3％的聚乙烯醇水溶液、聚醚共改性聚硅氧烷、高碳醇及有机硅按照97.5:1:1:0.5进行混合，超声震荡20min，得混合物；将混合物在600r/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，其中氧化铟锡聚甲基丙烯酸甲酯透明薄膜厚度为250μm、氧化铟锡阻值为10ω、聚甲基丙烯酸甲酯透明薄层透光率97％、雾度10％、折射率1.50，然后将旋涂后的薄膜在80℃下干燥48h，再于80℃热固化60min，聚乙烯醇透明薄膜厚度为10μm；再用包覆有绒布的滚轮，在聚乙烯醇透明薄层上均匀摩擦，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20kg三丙二醇二丙烯酸酯、20kg丙烯酸异冰片酯、6kg聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、1kg甲基丙烯酸正己酯、1kg的1,4-丁二醇二丙烯酸酯、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0.5kg的2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、0.4kg的1-羟基环己基苯基甲酮、0.1kg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；将折射率为1.50，双折射率为0.2，清亮点为80℃，熔点为-35℃，介电各向异性为11.4的向列相液晶50kg、上述可聚合单体混合物49kg、上述光引发剂混合物1kg及玻璃微珠间隔粒子1.5kg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：利用定向静电纺丝技术，将质量分数为10％的聚乙烯醇溶液制备成高聚物纳米网络状纤维薄膜，具体纺丝条件为电压15kv，纺丝液推进速度0.5ml/h，接收距离15cm，纺丝时间10min，再用镀有氧化铟锡的聚甲基丙烯酸甲酯薄层作为收集板，在氧化铟锡一侧收集高聚物纳米网络状纤维薄膜，高聚物纳米网络状纤维薄膜厚度为20μm，纤维直径为250nm，纳米纤维薄膜的折射率为1.50；第六、高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜的制备：将聚乙烯醇涂覆的透明薄层与高聚物纳米纤维薄膜相对放置，间隔10μm，将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200吨、温度范围40℃；最后用波长为365nm，光照强度为10mw/cm2的紫外灯，对复合膜照射15min，就可以制备出高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜样品6。高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜样品6的阈值电压为10.6v，关态透过率4.1％，开态透过率74％，对比度18.0。实施例7：高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜样品7的制备第一、高聚物溶液的制备：将3kg聚乙烯醇加入到97kg蒸馏水中，放入90℃恒温超声水浴箱中，保温震荡5h，得到质量分数为3％的聚乙烯醇水溶液；再将3kg聚环氧乙烷加入到97kg蒸馏水中，放入90℃恒温超声水浴箱中，保温震荡5h，配制质量分数为3％的聚环氧乙烷水溶液；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1:1.1的含氢硅油和烯丙基聚醚，再加入12mg/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500r/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40min，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1mm；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10mw/cm2，照射时长40min；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800w，微波时间40min，加热温度控制在100℃，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3％的聚乙烯醇水溶液、聚醚共改性聚硅氧烷、高碳醇及有机硅按照97.5:1:1:0.5进行混合，超声震荡20min，得混合物；将混合物在600r/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，其中氧化铟锡聚甲基丙烯酸甲酯透明薄膜厚度为250μm、氧化铟锡阻值为10ω、聚甲基丙烯酸甲酯透明薄层透光率97％、雾度10％、折射率1.50，然后将旋涂后的薄膜在80℃下干燥48h，再于80℃热固化60min，聚乙烯醇透明薄膜厚度为1μm；再用包覆有绒布的滚轮，在聚乙烯醇透明薄层上均匀摩擦，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20kg三丙二醇二丙烯酸酯、20kg丙烯酸异冰片酯、6kg聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、1kg甲基丙烯酸正己酯、1kg的1,4-丁二醇二丙烯酸酯、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0.5kg的2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、0.4kg的1-羟基环己基苯基甲酮、0.1kg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；将折射率为1.50，双折射率为0.2，清亮点为80℃，熔点为-35℃，介电各向异性为11.4的向列相液晶50kg、上述可聚合单体混合物49kg、上述光引发剂混合物1kg及玻璃微珠间隔粒子1.5kg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：利用定向静电纺丝技术，将质量分数为3％的聚环氧乙烷纺丝溶液制备成高聚物纳米网络状纤维薄膜，具体纺丝条件为电压15kv，纺丝液推进速度0.5ml/h，接收距离15cm，纺丝时间10min，再用镀有氧化铟锡的聚甲基丙烯酸甲酯薄层作为收集板，在氧化铟锡一侧收集聚环氧乙烷纳米网络状纤维薄膜，聚环氧乙烷纳米网络状纤维薄膜厚度为20μm，纤维直径为250nm，纳米纤维薄膜的折射率为1.50；第六、高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜的制备：将聚乙烯醇涂覆的透明薄层与聚环氧乙烷纳米纤维薄膜相对放置，间隔10μm，将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200吨、温度范围40℃；最后用波长为365nm，光照强度为10mw/cm2的紫外灯，对复合膜照射15min，就可以制备出高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜样品7。高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜样品7的阈值电压为11v，关态透过率5.6％，开态透过率69％，对比度12.3。表1为高聚物纳米纤维的聚合物分散液晶薄膜样品性能测试结果汇总阈值电压(v)关态透过率(％)开态透过率(％)对比度实施例110.14.27517.8实施例213.45.47714.2实施例39.34.66814.7实施例48.46.97110.2实施例513.036722.3实施例610.64.17418.0实施例7115.66912.3当前第1页12