液晶高分子智能调光玻璃研究进展

文章介绍了聚合物稳定液晶(polymer stabilized liquid crystal,简称PSLC)和聚合物分散液晶(polymer-dispersed liquid crystal,简称PDLC)的研究现状,包括聚合电场频率、不同单体配比、聚合网络的锚定作用、单体浓度、聚合电场波形、单体BAB6和手性剂含量对聚合物稳定胆甾相液晶光电性能的影响和不同醇、表面活性剂、阻聚剂、紫外光固化时间、纳米掺杂、液晶含量和引发剂含量、聚氨酯基对聚合物分散液晶电光特性的影响.通过研究液晶单体浓度、PI膜厚度、二色性染料浓度和二色性染料的种类对PSLC器件光电性能的影响,表明液晶单体浓度为3%、PI膜厚度为80nm、二色性染料浓度为0.6%时, PSLC器件的光电性能最好.基于聚合物稳定液晶的智能调光玻璃在车窗玻璃,家居玻璃窗等方面有着良好的应用前景.     

单体浓度对双功能聚合物稳定胆甾相液晶智能玻璃光电性能的影响

采用聚合相分离法制备了调控可见光透射率和红外光反射带宽的聚合物稳定胆甾相液晶(PSCLC)双功能调光器件，研究了制备时不同的单体浓度对PSCLC器件光电特性的影响.结果表明，单体浓度对PSCLC器件在双波段的光电特性均有重要影响；在一定范围内，较高的单体浓度使器件调控红外光反射带宽的能力得到提升，但会导致阈值电压过高；单体浓度过低会使形成的聚合物网络疏松，器件能够在低功耗下实现对可见光透射率的调控.     

聚合物稳定液晶调光器件厚度对其电光性能的影响

通过采用紫外光聚合诱导相分离法制备聚合物稳定液晶调光器件,利用紫外可见分光光度计来研究器件的不同厚度对聚合物稳定液晶调光器件电光性能的影响. 结果表明:随着器件厚度的增加,器件的关态透光率降低,阈值电压升高,饱和电压升高;当器件厚度为5 m时,聚合物稳定液晶智能调光器件的电光性能优良,未通电时,透光率高达97%,当施加40V电压时,透光率低于10%;响应时间非常短,灵敏度非常高,从关态到开态响应时间仅仅需要0.025 s,从开态到关态响应时间需要0.06 s. 这些优异性能使得基于聚合物稳定液晶的智能窗在室内光线智能管理领域有着巨大的应用潜力.     

聚合物分散液晶器件的制备与电光性能

为探索智能变色伪装材料技术途径,采用光引发聚合物相分离的方法制备了聚合物分散液晶(PDLC)器件,研究了聚合物含量对PDLC器件微观形貌和电光性能的影响,考察了液晶盒厚对PDLC器件电光性能的影响.结果表明,当聚合物含量为40％,液晶盒厚为9.8 μm时,PDLC器件工作电压低、对比度高、性能稳定,对制备柔性变色智能伪...     

含硫醇化合物高分子网络对PDLC膜电光性能的影响

本文研究了温度的不同和可聚合单体改变对聚合物分散液晶的影响.液晶为实力克液晶SLC7011-100,在含硫醇佳合物单体,以及其他备双键单体的混配下,制作聚合物分散液晶(polymer dispersed liquid crystals,PDLCs)膜.运用扫描电镜(SEM)观察.聚合物网络的形貌.运用紫外分光光度仪来测量在不同温度下PDLC膜对不同波段光的电光性能的影响.     

反相微小乳液合成速溶高分子量聚丙烯酸钠

以聚异丁烯丁二酰亚胺、十二烷基硫酸钠为乳化剂,采用反相微小乳液法合成了速溶高分子量聚丙烯酸钠.研究了乳化剂和pH值对聚合体系稳定性的影响以及(NH4)2S2O8—甲基丙烯酸—N、N—二甲氨基乙酯(DMAEMA)—NaHSO3引发剂、单体浓度、烯丙醇对聚合物性能的影响.结果表明,最佳的实验条件:pH值等于10;乳化剂用量为5%(油相);引发剂浓度分别为0.06%、0.04%、0.02%(W单体);烯丙醇的浓度为0.08%(W单体);单体浓度为40%(水相).在最佳实验条件下,合成聚合物分子量超过2×107,且溶解性能优于溶液聚合和反相悬浮聚合所得产品.     

混合单体配比对双功能聚合物稳定胆甾相液晶光电性能的影响

单体类型及浓度在聚合物稳定胆甾相液晶(PSCLC)器件当中影响聚合物网络的稳定性,进而影响器件的光电性能.研究了HCM008和HCM009两种单体混合配比对聚合物稳定胆甾相液晶光电特性的影响研究,发现随着HCM009比例的升高,虽然降低了材料的工作电压,但材料的红外反射带宽也降低,且光电响应时间增加.     

4,4′-偶氮二[4-氰基戊酰（对-二甲基氨基）苯胺]引发甲基丙烯酸甲酯聚合及其动力学研究

以4,4′-偶氮二[4-氰基戊酰(对-二甲基氨基)苯胺](ACPDA)为引发剂,在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中研究了甲基丙烯酸甲酯(MMA)的聚合行为.考察了聚合反应温度、单体浓度和引发剂浓度对聚合物分子量和聚合反应速率的影响,测定了反应级数和聚合反应的活化能.实验结果表明:聚合反应速率随单体浓度、ACPDA浓度的增加和反应温度的升高而加快;聚合物分子量随单体浓度的增大而增大,随ACPDA浓度的增大和反应温度的升高而降低.ACPDA引发MMA的聚合速率方程为Rp=K[St]1.04[ACPDA]0.56,聚合反应的表观活化能Ea=86.00kJ/mol.     

4,4''''-偶氮二[4-氰基戊酰(对-二甲基氨基)苯胺]引发甲基丙烯酸甲酯聚合及其动力学研究

以4,4'-偶氮二[4-氰基戊酰(对-二甲基氨基)苯胺](ACPDA)为引发剂,在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中研究了甲基丙烯酸甲酯(MMA)的聚合行为.考察了聚合反应温度、单体浓度和引发剂浓度对聚合物分子量和聚合反应速率的影响,测定了反应级数和聚合反应的活化能.实验结果表明聚合反应速率随单体浓度、ACPDA浓度的增加和反应温度的升高而加快;聚合物分子量随单体浓度的增大而增大,随ACPDA浓度的增大和反应温度的升高而降低.ACPDA引发MMA的聚合速率方程为Rp=K[St]1.04[ACPDA]0.56,聚合反应的表观活化能Ea=86.00kJ/mol.     

水溶液自由基聚合制备的PNIPA分子特性

采用水溶液自由基聚合方法,制备聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPA),探讨了PNIPA的分子特性与单体浓度、聚合温度(从0℃至50℃)的关系.研究发现,当聚合温度低于最低临界溶解温度(LCST)时,如果单体浓度达到一个临界值(n*),即使不添加任何交联剂,PNIPA分子链之间也会发生向聚合物的链转移反应,从而形成自交联凝胶,并且在提高单体浓度和降低聚合温度时自交联凝胶的含量也随之增加.此外,采用凝胶渗透色谱(GPC)测定未交联PNIPA的相对分子质量及相对分子质量分布,并探讨了它们与单体浓度的关系.     

4,4′-偶氮二[4-氰基戊酰（对-二甲氨基）苯胺]/过氧化二苯甲酰引发苯乙烯聚合及其动力学研究

研究了以4,4′-偶氮二[4-氰基戊酰(对-二甲氨基)苯胺](ACPMA)/过氧化二苯甲酰(BPO)为氧化还原引发体系,苯乙烯(St)在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中的聚合及其动力学行为.考察了聚合反应温度、单体浓度、ACPMA浓度和BPO浓度对聚合反应速率和聚合物分子量的影响,测定了反应级数和聚合反应的活化能.结果表明,在一定范围内,聚合反应速率随单体浓度增大、ACPMA浓度增大、BPO浓度增大和反应温度的升高而增大;聚合物分子量随单体浓度的增大而增大,随ACPMA浓度的增大、BPO浓度增大和反应温度的升高而降低.该体系具有氧化还原引发体系的特征,其引发St的聚合速率方程为Rp=K[BPO]0.48[ACPMA]0.54[St]1.53,聚合反应的表观活化能Ea=39.6 kJ/mol.     

4,4'-偶氮二[4-氰基戊酰(对-二甲基氨基)苯胺]/过氧化二苯甲酰引发苯乙烯聚合及其动力学

研究了4,4'-偶氮二[4-氰基戊酰(对-二甲基氨基)苯胺](ACPDA)/过氧化二苯甲酰(BPO)氧化还原引发体系在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中引发苯乙烯(St)的聚合及其动力学行为.考察了聚合反应温度、单体浓度、ACPDA浓度和BPO浓度对聚合物分子量和聚合反应速率的影响,测定了反应级数和聚合反应的活化能.实验结果表明:在一定范围内,聚合反应速率随单体浓度、ACPDA浓度、BPO浓度的增加和反应温度的升高而加快;聚合物分子量随单体浓度的增大而增大,随ACPDA浓度、BPO浓度的增大和反应温度的升高而降低.该体系具有氧化还原引发体系的特点,其聚合速率方程为Rp=K[St]1.52[ACPDA]0.56[BPO]0.49,聚合反应的表观活化能Ea=35.50 kJ/mol.     

ACPDA/BPO引发甲基丙烯酸甲酯聚合及其动力学

本文研究了4,4′-偶氮二[4-氰基戊酰(对-二甲基氨基)苯胺](ACPDA)/过氧化二苯甲酰(BPO)氧化还原引发体系在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)的聚合及其动力学行为.考察了聚合反应温度、单体浓度、ACPDA浓度和BPO浓度对聚合物分子量和聚合反应速率的影响,测定了反应级数和聚合反应的活化能.结果表明:在一定范围内,聚合反应速率随单体浓度、ACPDA浓度、BPO浓度的增加和反应温度的升高而加快;聚合物分子量随单体浓度的增大而增大,随ACPDA浓度、BPO浓度的增大和反应温度的升高而降低.该体系具有氧化还原引发体系的特点,其聚合速率方程为Rp=K[MMA]1.57[ACPDA]0.57[BPO]0.66,聚合反应的表观活化能Ea=38.06 kJ/mol.     

基于苯硼酸-邻苯二酚相互作用的聚合物凝胶的研究

以多巴胺甲基丙烯酰胺及N-异丙基丙烯酰胺为单体,采用自由基聚合方法制备了含有邻苯二酚单元的聚合物poly(NIPAM-co-DMA),并将该聚合物与1,4-苯二硼酸(BDBA)作用形成聚合物凝胶,考差了NaOH浓度,poly(NIPAM-co-DMA)与BDBA用量对形成凝胶的影响,研究结果表明该聚合物凝胶可实现凝胶-溶胶转变并具有自愈合性能.     

阳离子丙烯酰胺型疏水单体与丙烯酰胺共聚物水溶液黏度的研究

将阳离子水溶性表面活性大单体二甲基十六烷基(2-丙烯酰胺基丙基)溴化铵(DHAB)与丙烯酰胺通过自由基混合胶束聚合和溶液聚合法合成了具有不同疏水单体含量、不同缔合强度的疏水聚合物,在80℃条件下用表观黏度法研究了疏水单体含量(0.05 mol%～0.15 mol%)不同的聚合物溶液的缔合强度和温度对聚合物溶液表观黏度及流动活化能的影响.当疏水单体含量为0.15 mol%时,临界缔合浓度约为0.15wt%;实验结果表明外加盐(NaCl、CaCl2)对该类型的聚合物具有明显的盐增黏效应.     

二价二(叔丁基环戊二烯基)钐对4-乙烯基吡啶的催化聚合研究

首次探索了二价(t-C4H9C5H4)2Sm对4-乙烯基吡啶的催化聚合性能,发现二价(t-C4H9C5H4)2Sm可以单组分高效催化4-乙烯基吡啶的聚合,而且聚合物分子量一般在1O×105以上.在20℃至70℃温度范围内,催化聚合活性随单体浓度和聚合温度的提高而提高.     

光引发丙烯酰胺沉淀聚合研究

以丙酮/水为溶剂，采用紫外光（UV）引发丙烯酰胺（AM）沉淀聚合，考察了聚合反应的特征以及溶剂、初始单体浓度、引发剂浓度、表面入射光强、液层厚度等参数对聚合物分子量的影响。结果表明，紫外光引发丙烯酰胺沉淀聚合过程中单体转化率和聚合物分子量都随反应时间的延长而增加，光照80min时，单体转化率可达90％以上。所得聚合物分子量为10⁵～10⁶，提高单体浓度可使聚合物分子量增加，增加引发剂浓度和提高光强导致聚合物分子量降低，液层厚度对聚合物的分子量影响不大。所得聚合物粒子粒径约为200～300nm左右，粒径分布较为均匀，溶剂组成对聚合物粒子相貌影响较大，增加水含量可使粒子粒经变大但分散性变差。     

电化学调控原子转移自由基聚合动力学模拟初步研究

基于矩方法建立了电化学调控原子转移自由基聚合(eATRP)的动力学模型.利用该模型分析了eATRP与普通ATRP之间的区别,并模拟了过电位、催化剂浓度和引发剂浓度对聚合反应的影响.模拟结果表明,过电位的增大对聚合反应速率的促进作用明显,但聚合物分散指数(PDI)不变;增大催化剂浓度可以提高聚合反应速率,同时降低PDI.当催化剂含量(催化剂与单体浓度之比)低至3×10-5时,PDI在反应时间内不能达到稳定且其值高达1.2以上;引发剂的影响主要体现在反应的诱导期长短上,当引发剂与单体浓度比下降至0.5…300时,诱导期从200s迅速增大到400s左右.     

液晶光阀的电光频率特性

测量并分析了TB3639型液晶光阀的电光特性曲线,讨论了频率变化对液晶显示器显示稳定性的影响.结果表明:阈值电压和饱和电压都随频率的增大而逐渐增大,尤其是阈值电压受频率影响更大,频率对陡度也有较大的影响.而阈值电压的变化与陡度的变化会影响LCD显示的稳定性,阈值电压升高,显示对比度会下降,阈值电压降低,易产生交叉串扰现象.经分析得出:在60～100 Hz区间,所测试的液晶光阀陡度随频率变化相对较小,显示特性较稳定.这为设计液晶显示器件,提高其显示稳定性提供了依据.     

氧杂环丁烷光固化动力学研究

采用实时傅里叶红外光谱对氧杂环丁烷(OXT221)的光固化过程进行了动力学研究.在355 nm紫外光照射下监测981和827 cm-1两波峰吸收峰变化,得到单体转化率-时间曲线.通过研究氧杂环丁烷的光固化聚合机理,即从光聚合各基元反应的活化能大小的分析和多元醇促进阳离子聚合的活化单体机理的影响出发,揭示了提高光引发剂浓度、光强和温度可以提高转化率,而多元醇对单体聚合反应影响不大.