纳米二氧化钛原位掺杂聚合物分散液晶的光聚合动力学及性能

摘要

聚合物分散液晶（PDLC）在智能开关、智能门窗、全息材料等领域具有广阔的应用前景。激光全息技术和PDLC的飞速发展，使得激光全息聚合物分散液晶材料（HPDLC）应运而生，它的基本原理是利用光引发单体聚合、并诱导相分离，其性能主要取决于体系的相分离程度、尺寸稳定性（体积收缩）以及折射率对比度。
　　本文采用原位溶胶-凝胶法，制备了纳米二氧化钛粒子原位掺杂的丙烯酸酯以及丙烯酸酯液晶分散液。利用光差示扫描量热仪（P-DSC），研究了反应温度、UV光强、TiO2固含量对体系的光聚合动力学的影响；分别采用密度法和流变法，探究了TiO2固含量对降低体积收缩的作用。主要结果如下：
　　1.通过控制溶液的pH值、前驱体与水的比例，可以制备得到不同固含量、粒径为20nm左右、粒径单分散性好、溶液澄清透明的二氧化钛粒子分散液。
　　2.随着反应温度和UV光强的增加，丙烯酸酯体系的最大反应速率（Rp,max）和单体最终转化率均有明显提高；随着TiO2固含量的增加，体系的Rp,max明显下降，单体最终转化率也有一定的下降。
　　3.TiO2粒子的加入明显地降低了丙烯酸酯体系的体积收缩，降幅达到42.4％；利用密度法或流变法均可获得体系的体积收缩，但所得到的数值存在明显差别，这是由测试方法本身造成。
　　4.聚丙烯酸体酯分散液晶系随着反应温度、UV光强和TiO2固含量的增加，体系Rp,max和单体最终转化率均有明显提高。
　　5.聚丙烯酸酯分散液晶体系随着TiO2固含量增加，其阈值电压和饱和电压均有小幅度降低，对比度有明显提高。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1聚合物分散液晶

1.2全息聚合物分散液晶

1.3纳米二氧化钛

1.4选题的目的、意义及主要内容

1.5主要创新点

2 实验部分

2.1实验试剂

2.2实验仪器

2.3样品制备过程

2. 4 测试方法

3 结果与讨论

3.1纳米TiO2粒子结构表征

3.2纳米TiO2原位掺杂丙烯酸酯体系

3.3 纳米TiO2原位掺杂聚丙烯酸酯分散液晶体系

3.4 本章小结

4 结论

致谢

参考文献

附录：作者攻读学位期间发表的论文目录