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.

聚合物稳定双频蓝相液晶的亚微秒电光响应

蓝相液晶由于其出色的电光性质在信息显示和光电子领域受到了广泛的关注,然而日益发展的信息技术对信息的传递、处理、存储速度提出了更高的要求。为了进一步强化蓝相液晶的快速电光响应优势,本文以双频向列相液晶为主体,掺杂聚合单体、手性剂、光引发剂等材料制备了聚合物稳定双频蓝相液晶,通过调节双段电压脉冲时长,实现了聚合物稳定双频蓝相液晶的快速电光调控,其电光调控的开关时间均小于500 ns。

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.

手性掺杂聚合物稳定VA液晶的光学性能

聚合物稳定VA(PSVA)液晶显示模式具有优异的光电性能。为进一步提升PSVA显示模式的透过率,在液晶中加入手性剂,形成手性掺杂聚合物稳定VA(C-PSVA)液晶显示模式。本文对C-PSVA显示模式的最优参数及实际显示效果进行研究。首先,建立模型对C-PSVA显示模式的光电特性及液晶分布进行模拟,分析了手性剂的加入对液晶排列产生的影响,对C-PSVA的显示原理进行分析。其次,研究了C-PSVA显示模式的延迟量、偏光片角度、手性剂比例对透过率提升的影响。最后,按照模拟结果配制液晶,制作C-PSVA样品,进行实际效果验证。结果表明,C-PSVA显示模拟的透过率较PSVA显示模式有明显提升,C-PSVA显示模式最佳延迟量约为460 nm,最优手性剂含量对应螺距值为4倍的盒厚。实测结果显示,与PSVA显示模式相比,C-PSVA显示模式透过率约有13%的提升。

预设裂缝聚合物稳定碎石基层干线公路路面结构力学响应仿真分析

以聚合物稳定碎石基层替代部分半刚性基层的路面结构形式,作为一种防反射裂缝措施在公路工程中得到推广应用。依托衡水市某国道干线公路改建工程,采用有限元数值分析方法,构建带裂缝聚合物稳定碎石基层沥青路面结构仿真模型,研究0.7Mpa、1.0Mpa和1.3Mpa三种车辆荷载作用下路面结构力学响应及裂缝尖端应力变化规律。结果表明:随着车辆荷载的增大,沥青路面结构的应力、应变和裂缝尖端应力强度因子均呈增长趋势;对比半刚性基层沥青路面结构,聚合物稳定碎石能够有效减小裂缝尖端应力强度因子数值,聚合物稳定碎石层具有柔性特性,能够很好的扩散预设裂缝尖端应力集中现象。

聚合电场频率对聚合物稳定胆甾相液晶光电性能的影响

研究了聚合时外加电场对聚合物稳定胆甾相液晶(PSCT)光电性能的影响。采用紫外光聚合诱导相分离法(PIPS)制备了聚合物稳定胆甾相液晶,通过改变光聚合时的外加电场频率控制聚合物网络结构,改善PSCT的光电性能。结果表明:电场频率影响聚合单体的扩散,从而影响聚合物网络形貌。聚合电场频率低,聚合单体扩散快,形成的聚合网络疏松,网孔较大,响应速度慢,关态透过率大,阈值和饱和电压小;聚合电场频率高,阻碍单体的扩散,形成的聚合物网络致密,网孔较小,响应速度快,关态透过率低,阈值电压和饱和电压大。

碳纳米管掺杂聚合物稳定蓝相液晶的电场响应性能

通过将不同尺寸的多壁碳纳米管(MWNTs)掺杂到聚合物稳定蓝相(PSBP)液晶中研究了体系的蓝相温度稳定性和电场响应性能。小尺寸MWNTs的加入使PSBP电诱导反射波谱宽化的阈值电压显著降低。MWNTs掺杂PSBP液晶光子晶体的电响应阈值场强降低至0.1 V/μm,在1.3 V/μm电场下反射光谱谱带宽度可从20 nm拓宽至310 nm。该材料在反射型显示、可调滤光片等领域具有潜在应用价值。

聚合网络的锚定作用对聚合物稳定胆甾相液晶光电性能的影响

采用紫外光聚合诱导相分离法(PIPS)制备了聚合物稳定胆甾相液晶,通过控制聚合时间,调节聚合物网络与液晶分子之间的相互作用,从而改善PSCT的光电性能。结果表明:延长聚合时间,提高反应程度,从而增强聚合物网络对液晶分子的锚定力,而对聚合物网络形貌的影响较小。在正模式聚合物稳定胆甾相液晶中,聚合物网络垂直于基板排列,有利于形成场致向列相,锚定作用强,阈值和饱和电压小,关态透过率高,对比度低,响应速度慢.迟滞宽度大。

新型反式聚合物稳定液晶光电薄膜的制备及性能

通过紫外引发相分散法制备了一种新型反式聚合物稳定液晶(PSLC)光电薄膜——平行反式PSLC,并提出其反式变色机理。此薄膜无需垂直取向剂,仅使用普通向列液晶5CB和合成的可聚合丙烯酸单体4′-(4-氰基苯基)苯氧基丁基-甲基丙烯酸酯(CPMA),紫外固化一定时间即可制得。在偏振光照射下其透光率随电压增加而降低,实现了光电薄膜的反式变色效果。通过偏光显微镜照片看出,单体CPMA中的极性棒状基团可以在固化过程中与液晶共同在取向层作用下取向,而不会破坏液晶分子的排列,使体系具有均一的折射率。因此尽管聚CPMA、聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯折射率接近,但使用CPMA得到的反式薄膜的透光率(82.3%)比后两者(23.3%和18.9%)高得多。当向CPMA薄膜施加电场后,CPMA薄膜中部分液晶在聚合物网络限制下不能沿电场取向,它们与不受网络影响而沿电场取向的液晶形成折射率差异,薄膜呈不透明态,实现了光电薄膜的反式效果。当液晶与单体质量比为6:1时,反式薄膜的光电性能最好,阈值电压低于2.3 V·μm^(-1)。

聚合电场波形对聚合物稳定胆甾相液晶光电性能的影响

研究了聚合电场波形对常黑模式聚合物稳定胆甾相液晶(PSCT)网络形貌和光电性能的影响。采用紫外光聚合诱导相分离法(PIPS)制备聚合物稳定胆甾相液晶,通过使用3种不同的聚合电场波形(方波、正弦波和三角波)来控制聚合物网络的形貌,改善PSCT的光电性能。聚合电场为方波时,聚合物网络最为疏松,阈值饱和电压最小,响应时间最长,迟滞宽度最大;而聚合电场为三角波时,聚合物网络最为致密,阈值饱和电压最大,响应时间最短,迟滞宽度最小。

路用水基聚合物稳定碎石养生及测试条件研究

应用振动成型水基聚合物SRX稳定碎石试件，研究了SRX稳定碎石含水率变化规律及其对SRX稳定碎石力学强度的影响，发现干化温度T越高，SRX稳定碎石试件干化速率越快，并确定出0～105℃内干化温度T随干化时间t的变化规律；试件含水率对SRX稳定碎石力学强度影响显著，含水率为零时试件强度达到最大值；相对强度（Rcw／Rc0）与相对含水率（△w）满足一定数值关系；干化温度与测试温度（0〈T〈105℃）对SRX稳定碎石抗压强度无显著影响。建议SRX稳定碎石养生及测试标准条件为：SRX稳定碎石试件成型后在90℃干燥箱内烘2d后，室温下进行强度测试。

琉醇/丙烯酸脂聚合物稳定的铁电液晶显示器件

采用琉醇和丙烯酸的混合物作为反应单体,制备了单体含量为4%的聚合物稳定铁电液晶器件。琉醇的引入使丙烯酸聚合反应由自由基链式自聚转变为自由基逐步共聚,碳碳双键的转化率由30%提高到84%,较丙烯酸自聚反应有了大幅提高,降低了残留在液晶中的单体。在器件内部形成了沿着摩擦方向的聚合物网络,得到了具有"V"字型电光特性、对比度高、响应速度快、稳定性好的铁电液晶器件。

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5μm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40 V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0.060 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.

单体浓度对聚合物稳定铁电液晶稳定性的影响

制备了不同单体浓度的聚合物稳定铁电液晶器件,测试了震动实验和热稳定实验前后样品的排列织构、电光特性和对比度.用原子力显微镜研究了各样品的聚合物形貌,表明在器件内部形成了沿摩擦方向延伸的聚合物网络,并且随着单体含量的增加聚合物网络更加致密.由于聚合物网络体锚定的引入,使得铁电液晶分子在外力和温度场下的运动受到限制,聚合物体锚定的增强使聚合物稳定铁电液晶的稳定性也逐渐提高.实验结果表明,单体含量为4%时,聚合物稳定铁电液晶的抗震性和热稳定性良好,电光曲线为无阈值"V"字型,对比度达150∶1.

单体结构对聚合物稳定胆甾相液晶形貌及光电性能的影响

采用紫外光聚合诱导相分离法制备聚合物稳定胆甾相液晶(PSCT),研究了单体4,4′-二[6-(丙烯酰氧基)己氧基]联苯(BAB6)、2-甲基-1,4-二[4-(3-丙烯酰氧基已氧基)苯甲酸基]对苯二酚(HCM-009)、2-甲基-1,4-二[4-(3-丙烯酰氧基丙氧基)苯甲酸基]对苯二酚(LCM)对常黑和常白模式PSCT光电性能的影响。结果表明:BAB6不具备液晶性,与液晶的相容性差,形成的聚合物网络疏松,网孔较大;HCM-009和LCM均具有液晶性,能很好地溶于液晶中。BAB6、HCM-009、LCM 3种单体形成的聚合物网络对液晶分子的锚定作用依次增强,常黑模式PSCT的闲值(饱和)电压减小,下降时间变长,迟滞宽度变大;而常白模式PSCT的驱动电压增大,响应速率变快。

聚合物稳定液晶材料研究进展

聚合物稳定液晶材料在显示传感、温度调控、智能材料等方面表现出优异性能,成为液晶材料领域的研究热点。针对向列相液晶、胆甾相液晶、铁电相液晶、蓝相液晶和其他相态液晶,分别介绍了聚合物网络在不同相态液晶中的作用,阐述了不同聚合物稳定液晶材料的特点及光学性能,综述了聚合物稳定液晶材料的研究进展,并指出了聚合物稳定液晶材料面临的机遇和挑战,旨在推进功能材料的发展及利用。

不同单体配比对聚合物网络及聚合物稳定胆甾相液晶器件光电性能的影响

为了调节聚合物网络与液晶分子之间的相互作用,从而改善聚合物稳定胆甾相液晶(PSCLC)的光电性能,本文采用紫外光聚合诱导相分离法(PIPS)制备了聚合物稳定胆甾相液晶,通过控制2种单体RM257与BAB6的比例来改善器件性能。随着RM257含量的减少,聚合物网络由取向排列的纤维状结构向疏松不规整的交联状结构转变,形成的聚合物网络对液晶分子的锚定作用减弱,聚合物稳定胆甾相液晶的饱和电压降低,关闭时间增大。当RM257与BAB6质量比为1∶4时,聚合物稳定胆甾相液晶器件具有较好的对比度。

改变直流电场方向调控聚合物稳定胆甾相液晶的反射带隙

具有宽带反射特性的胆甾相液晶在众多领域有广泛的应用前景。为了拓展调控反射带隙的方法,实现在所需波谱范围内的带隙调控,本文通过添加紫外吸收染料,制备了一种聚合物网络梯度分布的新型聚合物稳定胆甾相液晶器件。实验结果表明,聚合物网络的梯度分布使液晶盒上下表面附近的聚合物网络弹性产生了显著的差异,因此,其电诱导的反射带隙拓宽可以改变直流电场的方向进行调谐。当液晶盒厚度为40μm,染料浓度为1.2%的PSCLC,在施加12 V的直流电场时,面向光源为正极时的反射带隙位于570~778 nm,改变电场方向后,反射带隙红移至598~816 nm。这项研究为宽带反射胆甾相液晶材料提供了一种新的策略,在智能窗户、激光防护、数据存储等方面具有潜在的应用。

聚合物稳定胆甾相滤色液晶光阀的显示研究

本文研究了在平面态和场致向列相之间快速切换的聚合物稳定胆甾相(PSCT)液晶光阀的彩色显示。采用紫外光诱导相分离法(PIPS)制备具有染料掺杂的聚合物稳定胆甾相液晶光阀,通过3种染料在可见光区的吸收作用,对入射白光进行选择性吸收过滤,得到不同颜色的出射光。结果表明:当PSCT处在平面态下,分子螺旋排列,染料对入射光波的吸收不受光波偏振方向的影响,器件具有很强的吸收作用,呈现有色态;当处于场致向列相,染料的吸收作用微小,器件呈透明态,因此器件具有一定的对比度,且不需要偏振片;器件在平面态和场致向列相之间快速切换的响应时间短于7ms。PSCT光阀可以用作滤色器,在多种染料的共同作用下,快速选择滤色得到多种彩色可见光,组成彩色显示平面。

基于聚合物稳定液晶的智能调光膜研究进展

聚合物稳定液晶(Polymer Stabilized Liquid Crystals,PSLCs)是一种含少量聚合物网络的液晶-聚合物复合材料,凭借良好的光学性能及外场响应性,PSLCs可被用作电子纸、调光膜、传感器等器件。近年来,随着能源供应的紧张以及保护环境的实际需求,调光膜的重要性逐渐被凸显。PSLCs调光膜作为其中的一个重要分支,根据响应方式的不同其又可分为多种类型。为了进一步改善PSLCs调光膜的光学性能,丰富其外场调控性,研究者从纳米粒子掺杂、染料掺杂以及聚合物网络结构改进等方面入手开展了许多研究。本文主要对近些年基于聚合物稳定液晶材料的智能调光膜领域研究进展进行了系统总结,并对未来PSLCs调光膜的发展趋势做出了展望。