本发明属于聚合物分散液晶层技术领域。具体涉及一种聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层及其制备方法。
背景技术：
随着社会发展，人们对办公和生活环境的要求越来越高，主要表现为舒适、智能和节能环保等特点，但是办公及家居用普通玻璃很难满足以上要求。
聚合物分散液晶层是液晶分子以微米级别液滴均匀分散于聚合物基体内形成的膜层。在未加电场时，液晶分子无序排列，入射光线被散射而呈不透明状态；当施加电场时，液晶分子发生有序排列，可使光线透过薄膜而呈透明状态。利用聚合物分散液晶层通电透明、断电雾化的特性，可将其应用于智能楼宇办公及智能家居的调光玻璃。
环氧树脂具有黏合力强、化学稳定性好和电性能优良等优点，且液晶分子在其中的溶解度较大；它的固化剂一般为多元胺和酸酐，固化后液晶分子从基体树脂中析出，因此聚合物分散液晶层材料通常选用环氧树脂作为基体树脂。
环氧树脂的组分结构影响着液晶的尺寸及行为，从而影响电场响应性。由含刚性基团的环氧树脂制备的聚合物分散液晶层，其交联网络对液晶的响应存在极大限制作用，故驱动电压高，对比度差。“一种基于环氧分步热固化制备聚合物分散液晶薄膜的方法”(cn109280556a)专利技术，公开了基体树脂为非液晶性环氧单体包括三元环氧化合物、二元环氧化合物和双酚a环氧树脂，采用聚硫醇作为固化剂，通过添加促进剂促进固化，从而制得聚合物分散液晶膜。尽管增加柔性链的长度有助于减小交联网络对液晶响应的限制作用，但固化剂分子量较大时会使粘合力减弱。“基于环氧树脂热聚合法制备聚合物分散液晶膜的方法”(cn103013049a)专利技术，公开了以三乙胺作为催化剂，通过聚乙二醇二缩水甘油醚和1,8-二氨基-3,6-二氧杂辛烷聚合形成聚合物分散液晶膜，由刚性环氧调整为脂肪族环氧，降低了驱动电压，但液晶单元的相分离难于控制。另外，以上专利技术中环氧树脂的固化均需要添加促进剂或催化剂，而且所选固化剂的价格较高，生产成本高。
技术实现要素：
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的在于提供一种生产成本低和固化工艺简单的聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层的制备方法，用该方法制备的聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层的粘结性好、驱动电压低和对比度大，可用于智能楼宇办公及智能家居的调光玻璃。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
将30～50质量份的环氧树脂与20～40质量份的向列型液晶和1～5质量份的绝缘间隔粒子混合，再加入25～35质量份的聚醚二胺混合物，混合均匀，得到预聚体。
然后将所述预聚体按0.025～0.05g/cm2置于两片相同的透明导电玻璃间，向所述透明导电玻璃施加压力至1～2.5kpa，在60～90℃条件下固化0.5～4h，在-30～10℃条件下冷却0.5～1h，得到厚度为20～30μm的聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层。
所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂、双酚b型环氧树脂和双酚f型环氧树脂中的一种，环氧树脂的分子量为900～1700。
所述向列型液晶为丙基环己基甲酸对氰基联苯酯、乙基苯甲酸对氰基苯酚酯和戊基环己基苯甲酸对氰基苯酚酯中的一种。
所述绝缘间隔粒子为二氧化硅、二氧化钛和氮化硅中的一种。
所述聚醚二胺混合物为d230、d400和d2000中的任意两种的混合物。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下积极效果：
(1)本发明采用向列型液晶分子与环氧树脂混合，添加间隔粒子控制聚合物分散液晶层厚度，然后再用两种不同分子量的聚醚二胺混合物固化形成交联网络，置于两片相同的透明导电玻璃间，轻压，固化，冷却，制得聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层。本发明所采用的原料价格低廉，工艺简单，故生产成本低。
(2)本发明采用向列型液晶分子与环氧树脂混合，添加间隔粒子混合控制聚醚二胺固化环氧的聚合物分散液晶层厚度，然后再用两种不同分子量的聚醚二胺混合物固化形成交联网络。固化过程中不需要添加催化剂或促进剂，故工艺简单，有利于工业化生产。
(3)本发明将液晶分子添加至环氧树脂基体中，通过与两种不同分子量的聚醚二胺固化交联形成聚合物分散液晶层的制备方法，该方法中分子量较小的聚醚二胺使得交联密度提高，从而提供粘合力，所制备的聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层粘结性好，拉伸剪切强度为0.8～1.5mpa。
(4)本发明将液晶分子添加至环氧树脂基体中，通过与两种不同分子量的聚醚二胺固化交联形成聚合物分散液晶层的制备方法，使分子量较大的聚醚二胺提供柔性链，在电场作用下液晶微滴易于调整发生取向，故制备的聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层驱动电压低和对比度高，驱动电压为30～40v，对比度为6～7。可用于智能楼宇办公及智能家居的调光玻璃。
因此，本发明生产成本低和固化工艺简单；所制备的聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层粘结性好、驱动电压低和对比度高，适用于智能楼宇办公及智能家居的调光玻璃。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步描述，并非对其保护范围的限制。
实施例1
一种聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层及其制备方法。本实施例所述制备方法是：
将35～45质量份的环氧树脂与25～35质量份的向列型液晶和1～3质量份的绝缘间隔粒子混合，再加入25～32质量份的聚醚二胺混合物，混合均匀，得到预聚体。
然后将所述预聚体按0.025～0.05g/cm2置于两片相同的透明导电玻璃间，向所述透明导电玻璃施加压力至1～2.5kpa，在80～90℃条件下固化2.0～3.5h，在-30～-20℃条件下冷却0.5～0.8h，得到厚度为20～30μm的聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层。
所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂，环氧树脂的分子量为900～1200。
所述向列型液晶为丙基环己基甲酸对氰基联苯酯。
所述绝缘间隔粒子为二氧化硅。
所述聚醚二胺混合物为d230和d400的混合物。
本实施例制备的聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层经检测：拉伸剪切强度为1.2～1.5mpa；驱动电压为36～40v；对比度为6～6.5。
实施例2
一种聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层及其制备方法。本实施例所述制备方法是：
将30～38质量份的环氧树脂与25～35质量份的向列型液晶和1～3质量份的绝缘间隔粒子混合，再加入28～35质量份的聚醚二胺混合物，混合均匀，得到预聚体。
然后将所述预聚体按0.025～0.05g/cm2置于两片相同的透明导电玻璃间，向所述透明导电玻璃施加压力至1～2.5kpa，在63～73℃条件下固化2.5～3.5h，在-20～10℃条件下冷却0.8～1h，得到厚度为20～30μm的聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层。
所述环氧树脂为双酚b型环氧树脂，环氧树脂的分子量为1000～1500。
所述向列型液晶为乙基苯甲酸对氰基苯酚酯。
所述绝缘间隔粒子为二氧化钛。
所述聚醚二胺混合物为d230和d2000的混合物。
本实施例制备的聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层经检测：拉伸剪切强度为0.8～1.2mpa；驱动电压为30～36v；对比度为6.5～7。
实施例3
一种聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层及其制备方法。本实施例所述制备方法是：
将40～50质量份的环氧树脂与20～30质量份的向列型液晶和1～3质量份的绝缘间隔粒子混合，再加入25～32质量份的聚醚二胺混合物，混合均匀，得到预聚体。
然后将所述预聚体按0.025～0.05g/cm2置于两片相同的透明导电玻璃间，向所述透明导电玻璃施加压力至1～2.5kpa，在75～85℃条件下固化2.5～3.5h，在-10～0℃条件下冷却0.5～0.8h，得到厚度为20～30μm的聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层。
所述环氧树脂为双酚f型环氧树脂，环氧树脂的分子量为1300～1700。
所述向列型液晶为戊基环己基苯甲酸对氰基苯酚酯。
所述绝缘间隔粒子为二氧化硅。
所述聚醚二胺混合物为d230和d2000的混合物。
本实施例制备的聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层经检测：拉伸剪切强度为0.8～1.1mpa；驱动电压为30～35v；对比度为6.5～7。
实施例4
一种聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层及其制备方法。本实施例所述制备方法是：
将30～38质量份的环氧树脂与30～40质量份的向列型液晶和1～3质量份的绝缘间隔粒子混合，再加入28～35质量份的聚醚二胺混合物，混合均匀，得到预聚体。
然后将所述预聚体按0.025～0.05g/cm2置于两片相同的透明导电玻璃间，向所述透明导电玻璃施加压力至1～2.5kpa，在68～80℃条件下固化3～4h，在0～10℃条件下冷却0.5～0.8h，得到厚度为20～30μm的聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层。
所述环氧树脂为双酚b型环氧树脂，环氧树脂的分子量为1000～1500。
所述向列型液晶为戊基环己基苯甲酸对氰基苯酚酯。
所述绝缘间隔粒子为二氧化钛。
所述聚醚二胺混合物为d400和d2000的混合物。
本实施例制备的聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层经检测：拉伸剪切强度为0.8～1.2mpa；驱动电压为32～38v；对比度为6.5～7。
实施例5
一种聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层及其制备方法。本实施例所述制备方法是：
将35～45质量份的环氧树脂与20～30质量份的向列型液晶和3～5质量份的绝缘间隔粒子混合，再加入25～32质量份的聚醚二胺混合物，混合均匀，得到预聚体。
然后将所述预聚体按0.025～0.05g/cm2置于两片相同的透明导电玻璃间，向所述透明导电玻璃施加压力至1～2.5kpa，在60～70℃条件下固化0.5～2h，在0～10℃条件下冷却0.8～1h，得到厚度为20～30μm的聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层。
所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂，环氧树脂的分子量为900～1200。
所述向列型液晶为乙基苯甲酸对氰基苯酚酯。
所述绝缘间隔粒子为氮化硅。
所述聚醚二胺混合物为d230和d400的混合物。
本实施例制备的聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层经检测：拉伸剪切强度为1.2～1.5mpa；驱动电压为36～40v；对比度为6～6.5。
本具体实施方式与现有技术相比，具有如下积极效果：
(1)本具体实施方式采用向列型液晶分子与环氧树脂混合，添加间隔粒子控制聚合物分散液晶层厚度，然后再用两种不同分子量的聚醚二胺混合物固化形成交联网络，置于两片相同的透明导电玻璃间，轻压，固化，冷却，制得聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层。本具体实施方式所采用的原料价格低廉，工艺简单，故生产成本低。
(2)本具体实施方式采用向列型液晶分子与环氧树脂混合，添加间隔粒子混合控制聚醚二胺固化环氧的聚合物分散液晶层厚度，然后再用两种不同分子量的聚醚二胺混合物固化形成交联网络。固化过程中不需要添加催化剂或促进剂，故工艺简单，有利于工业化生产。
(3)本具体实施方式将液晶分子添加至环氧树脂基体中，通过与两种不同分子量的聚醚二胺固化交联形成聚合物分散液晶层的制备方法，该方法中分子量较小的聚醚二胺使得交联密度提高，从而提供粘合力，所制备的聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层粘结性好，拉伸剪切强度为0.8～1.5mpa。
(4)本具体实施方式将液晶分子添加至环氧树脂基体中，通过与两种不同分子量的聚醚二胺固化交联形成聚合物分散液晶层的制备方法，使分子量较大的聚醚二胺提供柔性链，在电场作用下液晶微滴易于调整发生取向，故制备的聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层驱动电压低和对比度高，驱动电压为30～40v，对比度为6～7。可用于智能楼宇办公及智能家居的调光玻璃。
因此，本具体实施方式生产成本低和固化工艺简单；所制备的聚醚二胺混合物固化环氧的聚合物分散液晶层粘结性好、驱动电压低和对比度高，适用于智能楼宇办公及智能家居的调光玻璃。