Pdlc智能膜的制備方法及pdlc智能膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及導(dǎo)電材料領(lǐng)域，特別涉及一種roLC智能膜的制備方法及一種roLC智能膜。
【背景技術(shù)】
[0002]將聚合物分散液晶(PDLC)填充在兩片透明導(dǎo)電薄膜之間形成的TOLC智能膜，是近十幾年內(nèi)發(fā)展起來的新型建筑材料。PDLC是一種將小分子液晶分散在高透明度的高分子聚合物基體中的混合物。在外加電場(chǎng)的作用下，液晶獨(dú)特的光電向異性使其沿電場(chǎng)方向取向，因此改變了透過光線方向的折射率，從而實(shí)現(xiàn)智能膜在模糊和透明狀態(tài)間的切換。即使在不透明狀態(tài)時(shí)，智能膜的采光性仍很好，這種智能膜特別地用做智能窗膜，可以使室內(nèi)光線柔和，這是目前傳統(tǒng)窗簾都無法比擬的。同時(shí)這種I3DLC智能膜與其他變色玻璃相比，其轉(zhuǎn)換速度快，一般僅需要幾個(gè)或幾十毫秒的響應(yīng)時(shí)間，即可完成模糊和透明狀態(tài)之間的切換。更優(yōu)越的是，roLC智能膜可以大面積制備，目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在會(huì)議室、臥室、浴室等場(chǎng)所作為隱私窗膜使用，以及應(yīng)用于平板顯示屏、濾波器、可調(diào)透鏡、光開關(guān)等。
[0003]現(xiàn)有的PDLC智能膜所采用的導(dǎo)電薄膜一般是目前廣泛使用的ITO透明導(dǎo)電膜，通過將ITO磁控濺射沉積在玻璃或透明聚合物基體上制得。但是，由于ITO含有的金屬銦是稀缺元素，導(dǎo)致ITO價(jià)格昂貴，現(xiàn)有roLC智能膜中兩片透明導(dǎo)電薄膜的材料成本占到整個(gè)窗膜材料成本的80%。此外，ITO材料質(zhì)硬性脆，不耐彎曲；并且ITO膜的制備需要高真空條件，設(shè)備要求高，效率低(如磁控濺射原材料利用率低于30%)。這些均導(dǎo)致現(xiàn)有的roLC智能膜不利于大面積生產(chǎn)和在柔性薄膜器件中的應(yīng)用。
[0004]因此，需要一種不受自然資源局限、價(jià)格低廉、易制備、耐彎曲的透明導(dǎo)電薄膜取代傳統(tǒng)的ITO導(dǎo)電膜，以提升roLC智能膜的性能并降低成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種roLC智能膜的制備方法以及通過該方法制備的roLC智能膜，從而實(shí)現(xiàn)價(jià)格低廉、易制備、耐彎曲的roLC智能膜，在提升roLC智能膜的性能的同時(shí)顯著降低成本。
[0006]本發(fā)明一方面提供一種roLC智能膜的制備方法，包括以下步驟:提供導(dǎo)電納米線；將所述導(dǎo)電納米線混合在分散劑中形成導(dǎo)電納米線分散體；提供透明基膜；在所述基膜上涂布所述導(dǎo)電納米線分散體，經(jīng)烘烤、紫外固化形成透明導(dǎo)電膜；在第一導(dǎo)電膜的表面上涂布roLC;在所述第一導(dǎo)電膜的所述表面上覆蓋第二導(dǎo)電膜，經(jīng)紫外固化形成roLC智能膜，其中，所述第一導(dǎo)電膜和所述第二導(dǎo)電膜為所述透明導(dǎo)電膜。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的roLC智能膜的制備方法，通過采用基于導(dǎo)電納米線的透明導(dǎo)電膜取代傳統(tǒng)的ITO導(dǎo)電膜來制作roLC智能膜，相對(duì)于傳統(tǒng)的roLC智能膜的制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0008](I)使得智能膜具有導(dǎo)電納米線導(dǎo)電膜所特有的優(yōu)良的導(dǎo)電性、透明性和可彎曲性，可用于柔性薄膜器件；
[0009](2)由于導(dǎo)電納米線導(dǎo)電膜相對(duì)于ITO導(dǎo)電膜可以實(shí)現(xiàn)更低的表面電阻和更高的透光度，因此可以降低智能膜的驅(qū)動(dòng)電壓，提高智能膜的開態(tài)透光率；
[0010](3)相對(duì)于ITO材料，導(dǎo)電納米線不受自然資源局限，降低智能膜的原材料成本；
[0011](4)相對(duì)于ITO的制備工藝，導(dǎo)電納米線導(dǎo)電膜的成膜工藝流程簡(jiǎn)單、設(shè)備要求低，成膜效率高，有利于大面積生產(chǎn)；
[0012](5)由于TOLC中的高分子聚合物基體自身就是一種UV (紫外)膠，可以保護(hù)導(dǎo)電納米線免受氧化，故相對(duì)于需要在導(dǎo)電納米線導(dǎo)電膜表面涂布UV防護(hù)層以防止導(dǎo)電納米線氧化的現(xiàn)有工藝，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制備方法可以省略涂布UV防護(hù)層的工序，從而有利于提尚效率，降低成本。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，在所述基膜上涂布所述導(dǎo)電納米線分散體以及在所述第一導(dǎo)電膜的表面上涂布所述roLC，采用的涂布方法包括:線棒式涂布、浸涂、刮刀涂布、幕涂、坡流涂布、卷對(duì)卷狹縫涂布、輥涂、微凹涂布、微凸涂布。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，采用相同的涂布方法，在所述基膜上涂布所述導(dǎo)電納米線分散體以及在所述第一導(dǎo)電膜的表面上涂布所述roLC。
[0015]在一個(gè)實(shí)施例中，采用卷對(duì)卷狹縫涂布方法，在所述基膜上涂布所述導(dǎo)電納米線分散體以及在所述第一導(dǎo)電膜的表面上涂布所述roLC。通過這種方式，導(dǎo)電納米線導(dǎo)電膜的成膜及roLC的涂布可以采用相同的生產(chǎn)線(即卷對(duì)卷狹縫涂布線)進(jìn)行，不僅可以節(jié)省設(shè)備，降低成本，而且卷對(duì)卷狹縫涂布進(jìn)一步具有涂布精度高、速度快、容易控制、粘度適應(yīng)范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。
[0016]在一個(gè)實(shí)施例中，所述卷對(duì)卷狹縫涂布方法中的涂布速度范圍為0.5m/min-20m/min,相對(duì)相關(guān)技術(shù)中采取滾壓涂布來涂布I3DLC速度更快。
[0017]在一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)電納米線包括:金屬納米線如金納米線、銅納米、銀納米線和非金屬納米線如碳納米管中的一種或多種的組合。優(yōu)選地，使用銀納米線?；阢y納米線的透明導(dǎo)電膜具有:透明度高(銀納米線膜具有比ITO更高的透光率)，導(dǎo)電性高，中性色，霧度低，偏黃指數(shù)低，耐彎曲性好等特性。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，所述基膜的材料包括:聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、纖維素酯(例如纖維素醋酸酯)、聚乙烯乙縮醛、丙烯經(jīng)、聚碳酸酯和聚苯乙烯。優(yōu)選地，使用PET作為基膜材料，因?yàn)镻ET具有優(yōu)良的光學(xué)指數(shù)和耐溫耐候性。
[0019]在一個(gè)實(shí)施例中，所述分散劑包括:乙醇、異丙醇、丙酮、水。優(yōu)選地，使用水作為分散劑，因?yàn)樗亲钜椎米罱?jīng)濟(jì)最環(huán)保的溶劑。
[0020]在一個(gè)實(shí)施例中，所述分散劑中添加有表面活性劑和粘附劑；所述表面活性劑包括:聚乙烯吡咯烷酮、苯磺酸鈉和含氟表面活性劑中的一種或多種的組合；所述粘附劑包括:醋酸纖維素、三醋酸纖維素、丙酸纖維素、醋酸丙酸纖維素、醋酸丁酸纖維素，甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基纖維素、乙基甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基甲基纖維素、聚乙烯醇、聚氨酯、羥丙基甲基纖維素、乙基羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、黃原膠。通過添加適量表面活性劑和粘附劑，可以提高導(dǎo)電納米線的分散性和對(duì)基膜表面的粘附能力。
[0021]本發(fā)明另一方面提供一種roLC智能膜，包括:相對(duì)設(shè)置的第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜，以及填充在所述第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜的相對(duì)表面之間的roix，其中，所述第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜為通過在透明基膜上涂布導(dǎo)電納米線而形成的透明導(dǎo)電膜。
[0022]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的roLC智能膜，通過采用基于導(dǎo)電納米線的透明導(dǎo)電膜取代傳統(tǒng)的ITO導(dǎo)電膜，相對(duì)于傳統(tǒng)的roLC智能膜具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0023](I)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的智能膜具有導(dǎo)電納米線導(dǎo)電膜所特有的優(yōu)良的導(dǎo)電性、透明性和可彎曲性，可用于柔性薄膜器件；
[0024](2)由于導(dǎo)電納米線導(dǎo)電膜相對(duì)于ITO導(dǎo)電膜可以實(shí)現(xiàn)更低的表面電阻和更高的透光度，因此可以降低智能膜的驅(qū)動(dòng)電壓，提高智能膜的開態(tài)透光率；
[0025](3)相對(duì)于ITO材料，導(dǎo)電納米線不受自然資源局限，降低智能膜的原材料成本；
[0026](4)由于TOLC中的高分子聚合物基體自身就是一種UV膠，可以保護(hù)導(dǎo)電納米線免受氧化，故相對(duì)于導(dǎo)電納米線導(dǎo)電膜表面設(shè)置UV防護(hù)層以防止導(dǎo)電納米線氧化的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的roLC智能膜可以省略額外的UV防護(hù)層，從而有利于降低成本。
[0027]在一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)電納米線包括:金屬納米線如金納米線、銅納米、銀納米線和非金屬納米線如碳納米管中的一種或多種的組合。優(yōu)選地，使用銀納米線?；阢y納米線的透明導(dǎo)電膜具有:透明度高(銀納米線膜具有比ITO更高的透光率)，導(dǎo)電性高，中性色，霧度低，偏黃指數(shù)低，耐彎曲性好等特性。
[0028]在一個(gè)實(shí)施例中，所述基膜的材料包括:聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、纖維素酯、聚乙烯乙縮醛、丙烯烴、聚碳酸酯和聚苯乙烯。優(yōu)選地，使用PET作為基膜材料，因?yàn)镻ET具有優(yōu)良的光學(xué)指數(shù)和耐溫耐候性。
【附圖說明】
[0029]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0030]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的TOLC智能膜的制備方法的流程圖；
[0031]圖2是利用卷對(duì)卷狹縫涂布方法形成基于納米線的透明導(dǎo)電膜的示意圖；
[0032]圖3是利用卷對(duì)卷狹縫涂布方法形成TOLC智能膜的示意圖；
[0033]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的I3DLC智能膜在關(guān)態(tài)和開態(tài)狀態(tài)下的效果對(duì)比圖；
[0034]圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的I3DLC智能膜在關(guān)態(tài)和開態(tài)狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表