[发明专利]一种具有发光和光响应特性的液晶凝胶、制备方法及应用

权利要求书

1.一种具有发光和光响应特性的液晶凝胶，其特征在于，包含光响应性发光液晶、向列相液晶和凝胶因子；

所述凝胶因子通过氢键作用和π-π相互作用自组装形成三维网络，所述向列相液晶和光响应性发光液晶分散在三维网络中，在特定波长光的辐照下，液晶凝胶发光颜色及强度发生改变。

2.根据权利要求1所述的具有发光和光响应特性的液晶凝胶，其特征在于，所述的光响应性发光液晶为CS、TPAN、DSA、THBA、DCS、SP中的一种或几种，其结构式如下：

其中R₁、R₂、R₃、R₄可以相同或不同，可独立为氢原子、甲基、甲氧基、氨基、硝基、氰基、苯基、羟基、正十二烷氧基、正十六烷氧基、正十八烷氧基、对四甘醇基苯基、香茅醇基、4-氰基-4'-庚基联苯、4-正辛氧基-4'-氰基联苯、4-氰基-4'-戊基联苯或4-正丁氧基-4'-氰基联苯中的一种。

3.根据权利要求1所述的具有发光和光响应特性的液晶凝胶，其特征在于，向列相液晶为4-正戊基-4'-氰基联苯(5CB)、4-正庚基-4'-氰基联苯(7CB)、4-正辛氧基-4'-氰基联苯(8OCB)、4-正戊基-4'-氰基三联苯(5CT)、4-4'-偶氮二苯甲醚、苯甲酸胆甾酶酯中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的具有发光和光响应特性的液晶凝胶，其特征在于，所述凝胶因子为1,4-对苯二甲酰胺苯丙氨类衍生物、L-赖氨酸类衍生物、三嗪衍生物、萘二甲酰亚胺衍生物或半胱氨酸类化合物中的一种，其结构式如下：

其中，取代基R₁、R₂、R₃和R₄各自独立地为式A、B、C、D、E、F、G、H和I中的任意一种，但R₁与R₂不同，且R₃和R₄不同，R₅、R₆、R₇为甲基、乙基、丙基、叔丁基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基中的一种，所述式A、B、C、D、E、F、G、H和I的结构为：

其中，标示有*的部位为所述取代基R₁、R₂、R₃和R₄的链接位点；所述取代基R₁和R₃相同，或所述取代基R₂和R₄相同。

5.根据权利要求1所述的具有发光和光响应特性的液晶凝胶，其特征在于，该液晶凝胶中，所述凝胶因子占0.5～11.5重量份，光响应性发光液晶占1.0～12.0重量份，向列相液晶占76.5～98.5重量份。

6.根据权利要求1所述的具有发光和光响应特性的液晶凝胶，其特征在于，所述液晶凝胶的储能模量为10³Pa～10⁶Pa。

7.一种具有发光和光响应特性的液晶凝胶的制备方法，用于制备如权利要求1-6任一项所述的具有发光和光响应特性的液晶凝胶，其特征在于，包括如下步骤：

S1将光响应性发光液晶、向列相液晶和凝胶因子通过超声进行混合，使所述凝胶因子均匀分散在液晶中，且所述凝胶因子占0.5-11.5重量份，光响应性发光液晶占1.0-12.0重量份，向列相液晶占76.5-98.5重量份；

S2将步骤S1得到的混合物加热，直至形成透明溶液，然后自然冷却至室温，所述光响应性发光液晶和向列相液晶均匀分散在凝胶因子所形成的三维网络中，得到具有发光和光响应特性液晶凝胶。

8.根据权利要求7所述的具有发光和光响应特性的液晶凝胶的制备方法，其特征在于，步骤S1中，超声的功率为100-400瓦，超声的时间为1-2小时。