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液晶/聚合物复合材料的制备及聚合物网络对电光性能影响的研究

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第一章绪论

1.1液晶基础知识

1.1.1液晶的发现

1.1.2液晶的特性

1.1.3液晶的分类

1.1.4液晶的双折射现象

1.1.5液晶分子转动的电场作用

1.2聚合物/液晶复合材料

1.2.1聚合物/液晶复合材料的一般概念

1.2.2聚合物/液晶复合材料的发展历史

1.2.3聚合物分散液晶的结构与特性

1.2.4聚合物分散液晶的制备方法

1.2.5聚合物分散液晶的相关应用

1.2.6聚合物稳定液晶的形成理论

1.2.7聚合物稳定各向同性态液晶的相关理论

1.3光聚合体系机理和选择

1.3.1自由基体系

1.3.2阳离子体系

1.3.3混杂体系

1.4本文研究目的与创新点

第二章实验与结果讨论

2.1试剂及仪器

2.1.1自由基体系单体

2.1.2阳离子体系单体

2.1.3其他试剂

2.1.4仪器设备

2.2聚合物分散液晶与聚合物各向同性态液晶的制备

2.2.1液晶盒的制备

2.2.2预聚物的准备

2.2.3聚合物分散液晶膜的固化

2.2.4聚合物稳定各向同性态液晶的制备

2.3测试方法

2.3.1电光性能测试

2.3.2聚合物网络形貌的观察

2.4结果与讨论

2.4.1自由基体系制备聚合物分散液晶

2.4.2单体结构及聚合温度对聚合物稳定各向同性态液晶微观形貌和电光性能的影响

2.4.3阳离子体系制备聚合物分散液晶

2.4.4混杂体系制备聚合物分散液晶

第三章结论

参考文献

致 谢

研究成果及发表的学术论文

作者和导师简介

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摘要

聚合物/液晶复合材料膜具有特殊的电光性能,可以广泛应用在信息显示、相位光栅、智能玻璃等领域,近几年来已经吸引了众多研究者的目光。从微观形貌来看,聚合物/液晶复合材料可分为两种类型:1.聚合物分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal,PDLC),在PDLC中,液晶含量一般大于30%,液晶微滴分散于聚合物基体中;2.聚合物稳定液晶(Polymer Stabilized Liquid Crystal,PSLC),液晶含量一般小于10%,液晶呈连续相,三维的聚合物网络分散于液晶中。本文采用不同的单双官能度单体制备了聚合物/液晶复合材料,并测量了它们的电光性能和微观形貌,讨论了单体结构及聚合条件等对聚合物/液晶复合材料的影响。主要工作如下:
   1、使用自由基体系的光聚合诱导相分离法制备了PDLC膜,研究了聚合物网络的交联程度对PDLC的电光性能的影响,在确定了适合的单双官能度单体之比后,讨论了不同刚柔性的单体对PDLC微观结构与电光性能的影响,单官能度单体对PDLC膜的结构和性能起主要作用。
   2、在预聚体的清亮点之上制备了聚合物稳定各向同性液晶(Polymer Stabilized Isotropic Liquid Crystal,PSI mode LC),并讨论了单体结构及聚合温度对于PSI mode LC膜的微观形貌和电光性能的影响。PSI mode LC的微观形貌不同于PDLC,是由松散的带有结点的网络分散在液晶的连续相中形成的,由柔性单官能度单体制备出的PSI mode LC膜性能最优。
   3、利用阳离子光固化体系制备了PDLC膜,发现了这种体系下PDLC膜会遭到生成的超强酸的影响而被破坏,采用混杂光固化体系可以保护PDLC膜和导电层。

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