[发明专利]一种应变液晶多功能调光玻璃及其制造方法和应用

说明书

技术领域

本发明技术方案涉及一种具备电控调光玻璃、应变调光玻璃和散射偏光玻璃三种功能于一体的多功能调光玻璃产品。

背景技术

聚合物分散液晶(PDLC)和聚合物网络液晶(PNLC)是聚合物与液晶复合体系，在对聚合物分散液晶和聚合物网络液晶研究中发现，施加应力对聚合物的聚合以及液晶分子排列状态有影响，即应力诱导液晶取向作用，这个研究领域称为应变液晶(SLC)。聚合物分散液晶电控调光膜其制品具有毛玻璃雾态外观，施加电场变成透明状态，我们采用应变液晶技术制备出了正反式应变调光玻璃、散射偏光玻璃和反式电控调光玻璃，获得授权专利“聚合物分散液晶压光效应膜及其制造方法和应用”(200810154177.1)、“聚合物分散液晶剪切效应光玻璃及其制造方法和应用”(200910070975.0)、已经公开专利“反式结构压光效应调光玻璃”(201210324128.4)、“反式结构剪切效应调光玻璃”(201210324127.X)、“一种散射偏光玻璃及其制造方法和应用”(201310013345.6)和得到受理专利“一种反式电控调光玻璃及其制造方法和应用”(201310135804.8)，在这些工作基础上进一步产品研制和产业化过程中有实验新发现产生了本发明的灵感。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：一种调光玻璃兼备电控调光玻璃、应变调光玻璃和散射偏光玻璃三种功能，不加电场也不加剪切应力时制品处在全散射雾态，在透明导电玻璃间施加电场制品变成全透明态；不加电场，扳动手柄对两片玻璃施加剪切应力制品处在朦胧半透明态；制品在半透明态时具有散射偏光玻璃功能，透光轴垂直剪切方向。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：应变液晶多功能调光玻璃，由两片超平透明导电厚玻璃和中间夹层聚合物分散液晶薄膜构成带不锈钢边框和焊接导线的夹层玻璃制品。本发明使用的聚合物分散液晶材料由紫外光固化预聚物与向列相液晶材料混合而成，预聚物与向列相液晶材料以大约1∶1的质量比组成。所述预聚物是由15～25％的烷氧基壬苯基丙烯酸酯、65～75％的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、3～5％的增韧剂丁腈橡胶、3～5％的链转移剂2-巯基乙醇和3～5％的光引发剂1173组成，所述百分比均为质量百分比，预聚物固化后折射率可以大致为n_p～1.5。所述向列相液晶材料的介电各向异性约为Δε＞4，寻常光折射率大致为n_o～1.5，非常光折射率大致为n_e～1.7，双折射率差为Δn～0.2以上。本发明应变液晶多功能调光玻璃所用相分离技术采用紫外光固化相分离技术，其中聚合物分散液晶薄膜的构成还包括直径为10～30μm的衬垫材料塑料微球，其用量以玻璃制品面积计算小于100粒/cm²。其中所述透明导电玻璃为超平浮法平板厚玻璃镀氧化锡或氧化銦锡透明导电膜，方电阻40～60Ω，其玻璃厚度为3～5mm，其中所述聚合物分散液晶薄膜的厚度10～30μm。

应变液晶多功能调光玻璃的制造需要在洁净车间进行，制备方法基本步骤是：

第一步，配制预聚物，用15～25％的烷氧基壬苯基丙烯酸酯、65～75％的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1～3％的增韧剂丁腈橡胶、3～5％的链转移剂2-巯基乙醇和3～5％的光引发剂1173配制预聚物，将混合物在室温条件下搅拌2分钟充分混合均匀。

第二步，配制液晶胶，将第一步配制的预聚物与向列相液晶材料以1∶1的质量比混合，室温下用搅拌器搅拌2分钟使其充分混合形成液晶胶，液晶胶呈无色透明状态，且粘度较小。

第三步，清洁玻璃基板，把厚度3～5mm的透明导电玻璃切割成需要的尺寸，在去离子纯净水中加入清洁剂对玻璃基板进行清洗，使玻璃表面洁净无污物，用纯净水冲洗干净，再用清洁无尘干布擦拭去除水渍。

第四步，撒布衬垫料，在喷雾器中注入稀释溶剂挥发性胶粘剂(如502瞬干胶粘剂兑无水酒精或乙酸丁酯试剂)，溶剂中加入10～30μm的衬垫料微球粉，向一片玻璃上适量喷洒该溶剂，待溶剂挥发掉，衬垫料塑料微球粘结在玻璃表面。

第五步，合玻璃，在湿法撒布了衬垫料的一片玻璃上合上另一片玻璃，倾斜放到专用搪瓷盘槽池中，下端于侧边用不锈钢铁夹子夹住，上端插进注射器针头，使两片玻璃中间形成极薄的楔形空隙，且两片玻璃留出焊接导线和方便施加剪切应力的位错。

第六步，灌注液晶胶，将适量的前述配置好的液晶胶用注射器灌注到两片玻璃的空隙中，待液晶胶留到玻璃下方，渐渐抽出注射器针头，合拢玻璃，取下铁夹子，使液晶胶均匀充满玻璃空隙。