聚丙烯酸酯分散液晶的光聚合动力学及其薄膜的电光特性

摘要

随着激光全息技术的发展，聚合物分散液晶全息薄膜应运而生。它是利用光引发技术使单体/液晶混合物发生聚合、相分离，形成聚合物分散液晶薄膜,其性能与光聚合动力学、相分离结构等密切相关。聚合物分散液晶在显示、光开关、智能窗等多个领域具有广泛的应用前景。
　　 本文以2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)为光引发剂、丙烯酸异辛酯(EHA)和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸(TMPTA)为单体，采用光聚合引发相分离的方法，制备了聚丙烯酸酯分散P0616A液晶复合材料。分别采用光差示扫描量热分析法和差示扫描量热分析法研究了聚丙烯酸酯分散液晶复合体系的光聚合动力学及其相分离行为。并研究了液晶的含量、表面活性剂和单体的平均官能度对聚丙烯酸酯分散液晶薄膜电光特性的影响。其次，将多面体齐聚倍半硅氧烷（POSS）掺杂到聚丙烯酸酯分散液晶复合体系中，研究了POSS对复合体系的光聚合动力学、电光特性、微观结构以及热稳定性的影响。得到了如下主要的结果：
　　 1．聚丙烯酸酯分散液晶光聚合速度明显高于传统的自由基聚合反应，体系转化率在约50s即达到增长平台，聚合反应速率和表观动力学常数在聚合过程中均存在最大值。随着反应温度提高，体系的最终转化率、最大聚合反应速率(Rpmax)均明显提高；
　　 当反应温度高于20oC后，二者增长均趋于平缓。随着体系中液晶含量增加，体系的Rpmax呈下降趋势；单体的转化率随时间的增长较慢，但最终转化率差别不大，均接近80％。随着UV光强增高，体系的Rpmax和最终转化率均明显提高，体系的阈值光强约为4 mw/cm2。而随着单体平均官能度增加，体系的Rpmax和最终转化率则呈下降的趋势。随着光照时间延长，体系的最终转化率显著提高，并且当光照时间大于60s、小于180s时有“暗反应”发生。
　　 2．随着液晶含量增加，丙烯酸酯单体与液晶混合物的相分离温度提高；液晶在聚丙烯酸酯中的极限溶解度在常温下为0.29。
　　 3．随着液晶含量增加，聚丙烯酸酯分散液晶复合体系的驱动电压呈下降趋势；随着体系平均官能度的增加，由于体系黏度增大、交联网络变致密，致使其阈值电压和饱和电压均增大；而随着表面活性剂正辛酸含量增加，复合体系的界面作用和相分离程度均降低，导致其驱动电压略有下降。
　　 4．随着POSS含量增加，聚丙烯酸酯分散液晶复合体系的Rpmax呈下降趋势、液晶微粒在聚合物基体中的粒径减小；由于POSS空间位阻的影响，体系的驱动电压随着POSS含量的增加而增大；添加POSS提高了聚丙烯酸酯分散液晶复合体系的热稳定性。

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文摘

英文文摘

声明

1 文献综述

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