一种全固态柔性染料液晶变色调光膜及其制备方法与流程

本申请涉及调光膜领域，更具体地说，它涉及一种全固态柔性染料液晶变色调光膜及其制备方法。

背景技术：

1、随着现代科技的不断发展，调光材料在建筑、交通领域的应用越来越广泛，现有的智能调光材料主要使用智能调光面板pdlc产品。但是pdlc只能调节透明度和雾度，无法实现同时调节透光率、切换亮态和暗态的效果。

2、染料液晶调光材料是利用液晶中二向色性染料分子对光的选择性吸收，通过电场控制实现亮态与暗态的切换，在响应时间等性能上具有大幅提升。但是现有的染料调光材料中在调节明暗上控制性不佳，调光薄膜的透光率和雾度无法得到有效控制，进而影响调光薄膜的变色效果。

技术实现思路

1、为了更好的调节调光薄膜的透光率和雾度，本申请提供一种全固态柔性染料液晶变色调光膜及其制备方法。

2、第一方面，本申请提供一种全固态柔性染料液晶变色调光膜，采用如下的技术方案：

3、一种全固态柔性染料液晶变色调光膜，包括液晶浆料、导电薄膜和两层基膜，每层基膜表面设有导电薄膜，所述液晶浆料涂覆在导电薄膜背离基膜的表面，所述液晶浆料包括以下重量份的原料：β-(丙烯酰氧)丙酸40-50份，甲基丙烯酸异冰片酯20-30份，丙烯酸-3，5，5-三甲基己酯30-40份，光引发剂1-5份，成膜树脂10-20份，二向色性染料液晶3-5份，间隔微球5-10份。

4、通过采用上述技术方案，β-(丙烯酰氧)丙酸的丙烯酰氧基团可以与甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸-3，5，5-三甲基己酯形成聚合物分子链，在液晶浆料体系中形成稳定的交联网络结构，进而将二向色性染料液晶牢固的固定在导电薄膜的表面，可以加快染料液晶分子的排列转变，促使调光膜更快速的实现管控调光效果，提高变色调光膜的响应速度和透光率。通过在二向色性染料液晶形成聚合物分子量，能够促使在断电时，浆料中的各分子能够顺着液晶方向平行于导电薄膜，在通电时，浆料中的各分子能够顺着液晶方向垂直于导电薄膜，通过电场的变化，使透射光的光谱发生变化，进而实现亮态和暗态的转光。

5、同时，液晶浆料体系中形成的聚合物分子链能够增强调光膜的均匀度，促使调光膜在不同角度下具有更加均匀的光学性能，进而提高调光膜的透光率。

6、间隔微球能够在液晶浆料体系中形成空隙，减少液晶浆料体系中各分子之间的相互作用力，进而提高调光膜的光学均匀性和透光率，能够促使阳光穿透微球之间的孔隙，可以增加调光膜的透光率。

7、优选的，所述成膜树脂为丙烯酸树脂。

8、通过采用上述技术方案，丙烯酸树脂作为成膜树脂添加到液晶浆料中，能够对二向色性染料液晶起到保护作用，减少外界伤害，促使液晶浆料在导电薄膜表面具有较好的抗刮伤和强度，提高调光薄膜的强度和抗刮伤性能。同时还可以促使液晶浆料在导电薄膜的表面形成一层平整、均匀的薄膜，促使染料液晶能够均匀排列分布，提高调光膜的透光率和调光效果。

9、优选的，所述间隔微球粒径为10-20μm。

10、通过采用上述技术方案，通过控制间隔微球的尺寸，能够促使调光膜保持较高的透光率，进而更好的调控调光膜亮态和暗态的切换。

11、优选的，所述导电基膜为氧化铟锡薄膜，所述基膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯基膜。

12、通过采用上述技术方案，聚对苯二甲酸乙二醇酯基膜具有较强的拉伸强度和刚性，能够保持调光膜的强度，减少调光膜因外力作用而变形的现象。同时聚对苯二甲酸乙二醇酯基膜具有较高的透明度，能够促使光线更好的穿过调光膜，提高调光膜的透光率。

13、优选的，所述基膜预先经过硬化处理。

14、通过采用上述技术方案，预先对基膜进行硬化处理能够提高基膜表面的分子交联密度，促使基膜表面更加坚硬和耐磨，提高基膜的抗刮伤性能、强度和硬度。同时，还能够改善基膜的表面平整度和光学透明度，提高调光膜的透光率。

15、优选的，所述硬化处理使用硬化液包括以下重量份的原料：水性丙烯酸酯30-40份，乙酸乙酯40-50份，纳米二氧化硅10-15份，光引发剂1-3份。

16、通过采用上述技术方案，使用水性丙烯酸酯、乙酸乙酯、纳米二氧化硅和光引发剂组成的硬化液，能够在基膜的表面形成坚固的三维立体结构，促使硬化液体系内的各组分紧密连接且结合在基膜的表面，提高基膜的强度和韧性，促使基膜表面具有较高的硬度和耐刮性。

17、优选的，预先将水性丙烯酸酯、乙酸乙酯、纳米二氧化硅混合，加入引发剂，搅拌均匀形成硬化液，然后将硬化液涂覆在基膜的表面，固化后即完成基膜的硬化处理。

18、优选的，所述二向色性染料液晶包括以下重量份的原料：蒽醌类染料10-20份，偶氮类染料20-30份，液晶80-90份。

19、通过采用上述技术方案，蒽醌类染料和偶氮类染料在二向色性染料液晶中，通过电场的调控来实现颜色的变化和调光功能，能够对液晶具有较好的溶解度，且不对液晶性能产生影响。蒽醌类染料和偶氮类染料能够与液晶分子形成氢键或范德华力，引导液晶分子排列呈向列相结构，进而实现较高的二色性比值，提高调光膜的调光性能。

20、第二方面，本申请提供一种全固态柔性染料液晶变色调光膜的制备方法，采用如下的技术方案：

21、一种全固态柔性染料液晶变色调光膜的制备方法，包括以下具体步骤：

22、预先将β-(丙烯酰氧)丙酸、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸-3，5，5-三甲基己酯混合，然后加入光引发剂搅拌溶解，再依次加入成膜树脂、二向色性染料液晶混合，最后加入间隔微球，分散后形成液晶浆料；

23、预先在每层基膜表面复合一层导电薄膜，然后将液晶浆料分别涂覆在每层导电薄膜的表面，将两层表面涂覆有液晶浆料的导电薄膜进行贴合，两层导电薄膜中间的液晶浆料固化后，形成全固态柔性染料液晶变色调光膜。

24、通过采用上述技术方案，将液晶浆料填充在两层导电薄膜中间，当通电时，导电薄膜呈现透明状态，同时在各个组分的协同作用下，液晶浆料具有较好的透光率，促使调光膜具有较好的透光率，进而达到调光变色的效果。

25、综上所述，本申请具有以下有益效果：

26、1、由于本申请采用将液晶浆料填充在两层导电薄膜的中间，利用液晶浆料中的β-(丙烯酰氧)丙酸、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸-3，5，5-三甲基己酯形成聚合物分子链，在液晶浆料体系形成稳定的交联网络结构，将二向色性染料液晶固定在导电薄膜的表面，促使调光膜具有较高的透光率，最终实现调光膜的变色调光效果。

27、2、本申请预先对基膜进行硬化处理，提高基膜表面的硬度和强度，同时还可以改善基膜表面的平整度和光学透明度。使用水性丙烯酸酯、乙酸乙酯和纳米二氧化硅相结合形成的硬化液，能够在基膜表面形成稳定、坚固的交联结构，提高调光膜的刚性、强度和平整度，减少调光膜因外力作用而变形的现象，增强调光膜的透光率。

技术特征：

1.一种全固态柔性染料液晶变色调光膜，其特征在于，包括液晶浆料、导电薄膜和两层基膜，每层基膜表面设有导电薄膜，所述液晶浆料涂覆在导电薄膜背离基膜的表面，所述液晶浆料包括以下重量份的原料：β-（丙烯酰氧）丙酸40-50份，甲基丙烯酸异冰片酯20-30份，丙烯酸-3，5，5-三甲基己酯30-40份，光引发剂1-5份，成膜树脂10-20份，二向色性染料液晶3-5份，间隔微球5-10份。

2.根据权利要求1所述的全固态柔性染料液晶变色调光膜，其特征在于：所述成膜树脂为丙烯酸树脂。

3.根据权利要求1所述的全固态柔性染料液晶变色调光膜，其特征在于：所述间隔微球粒径为10-20μm。

4.根据权利要求1所述的全固态柔性染料液晶变色调光膜，其特征在于：所述导电基膜为氧化铟锡薄膜，所述基膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯基膜。

5.根据权利要求4所述的全固态柔性染料液晶变色调光膜，其特征在于：所述基膜预先经过硬化处理。

6.根据权利要求5所述的全固态柔性染料液晶变色调光膜，其特征在于：所述硬化处理使用硬化液包括以下重量份的原料：水性丙烯酸酯30-40份，乙酸乙酯40-50份，纳米二氧化硅10-15份，光引发剂1-3份。

7.根据权利要求6所述的全固态柔性染料液晶变色调光膜，其特征在于：预先将水性丙烯酸酯、乙酸乙酯、纳米二氧化硅混合，加入引发剂，搅拌均匀形成硬化液，然后将硬化液涂覆在基膜的表面，固化后即完成基膜的硬化处理。

8.根据权利要求1所述的全固态柔性染料液晶变色调光膜，其特征在于：所述二向色性染料液晶包括以下重量份的原料：蒽醌类染料10-20份，偶氮类染料20-30份，液晶80-90份。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的全固态柔性染料液晶变色调光膜的制备方法，其特征在于：包括以下具体步骤：

技术总结
本申请涉及调光膜领域，具体公开了一种全固态柔性染料液晶变色调光膜及其制备方法。一种全固态柔性染料液晶变色调光膜包括液晶浆料、导电薄膜和两层基膜，每层基膜表面设有导电薄膜，所述液晶浆料涂覆在导电薄膜背离基膜的表面，所述液晶浆料包括以下重量份的原料：β‑（丙烯酰氧）丙酸40‑50份，甲基丙烯酸异冰片酯20‑30份，丙烯酸‑3，5，5‑三甲基己酯30‑40份，光引发剂1‑5份，成膜树脂10‑20份，二向色性染料液晶3‑5份，间隔微球5‑10份。本申请制备的调光膜在各个组分的协同作用下，能够促使太阳光线更好的透过调光膜，提高调光膜的透光率，更好的调控调光膜亮态和暗态的转换。

技术研发人员：缪丽君,吴健
受保护的技术使用者：中禾科技（常州）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/29