3d全息投影公司-云视图研

咨询热线
16675576380

技术咨询/项目交流/预约参观

新闻资讯

NEWS INFORMATION

全息复合材料,液晶复合材料的组成

2022-04-17

  制备全息高分子/液晶复合材料的原材料主要是光引发剂、单体和液晶,下面逐一进行介绍。

  一、光引发剂

  根据光化学第一定律,只有被化合物吸收的光才能引起光化学反应。光引发剂吸收光子后发生能级跃迁、电子质子转移或共价键断裂等过程,生成活性物种,进而引发活性单体的聚合反应。光引发剂可分为I型光引发剂和Ⅱ型光引发剂。其中I型光引发剂为裂解型光引发剂,大多对紫外光敏感。Ⅱ型光引发剂为夺氢型光引发剂,由光敏剂和共引发剂组成。光敏剂在吸收光子后由基态转变为激发态,再与共引发剂发生电子、质子和能量转移,生成引发聚合反应的活性中心。

  在全息高分子/液晶复合材料的制备过程中,首先应根据相干激光的波长选择与之匹配的光引发剂。对于波长<440m的光源,I型光引发剂和Ⅱ型光引发剂均可使用。当激光波长>440nm时,感光范围较宽的Ⅱ型光引发剂更为适用。Ⅱ型光引发剂的感光范围主要取决于光敏剂,理想的光敏剂在激光波长下具有高的摩尔消光系数、大的单线态-三线态跨越系数和长的三线态寿命。

  二、单体

  单体作为光聚合反应的主体,直接影响光聚合反应动力学与相应高分子的结构,进而影响全息高分子液晶复合材料的全息特性与电光响应行为。丙烯酸酯类单体聚合反应速率较快,有利于全息高分子液晶复合材料的快速成型,因此最为常用。为了辅助固态光引发剂的溶解,有时在丙烯酸酯类单体中还加入一些极性较强的单体,如N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)或N,N二甲基丙烯酰胺(DMAA)。为了优化制备工艺、降低光聚合过程中的体积收缩,也会使用一些丙烯酸酯封端的齐聚物(oligomer,也称寡聚物、低聚物)。

  与丙烯酸酯类单体的自由基链式聚合反应不同,基于自由基逐步聚合反应的硫醇烯烃体系由于具有凝胶点单体转化率高、体积收缩率小以及对氧气不敏感等优点,引起了学术界和工业界的广泛关注,并应用于制备全息高分子/液晶复合材料。

  三、液晶

  全息高分子液晶复合材料中采用的液晶通常为向列相液晶。向列相液晶的性能参数包括光学各向异性、介电各向异性、熔点、清亮点等。液晶的非寻常光折射率(ne)是指光的偏振方向平行于液晶指向矢时的折射率,而寻常光折射率(n0)是指光的偏振方向垂直于液晶指向矢时的折射率,两者的差值为双折射指数。双折射指数越大,液晶的光学各向异性越强。常用的向列相液晶有4-氰基-4'-戊基联苯(5CB)、氰基联苯类液晶混合物E7、PO616A和BL系列液晶等,液晶混合物具有较宽的液晶相温度区间、较高的介电各向异性和光学各向异性以及较低的黏滞系数。以P0616A为例(表4-1),其寻常光折射率n0(589nm,20℃)=1.52,非寻常光折射率ne(589nm,20℃)=1.72。卤代液晶(如TL系列液晶)也被用于制备全息高分子液晶复合材料。该类液晶具有良好的环境稳定性、高电阻率、高电压保持率和低驱动电压,但与丙烯酸酯类单体的相容性不如氰基联苯类液晶。液晶的相变温度是一个重要的物理参数,一般要求清亮点比室温高、熔点比室温低。例如:液晶P0616A的清亮点为58℃,BL系列液晶的清亮点为70~90℃,TL系列液晶的清亮点为77~91℃。

  文章内容引用自专业教材,以便高分子科学工程、光学工程等领域的科技工作者作研究参考,未经本书原作者的许可,任何第三方不得复制或者转载本文内容。