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样品

N*LC-4 随着温度升高,其螺距逐渐增大,即螺旋扭曲力逐渐减小,其变化原因与

N*LC-3 正好相反。先是(S)-PPEB 与 PPCB 螺旋方向一致,后随温度变化,二者螺旋方向相
反,因此手征向列相液晶的螺旋扭曲力总的变化趋势也正好与

N*LC-3 相反。 

  

 

  

 Figure 3. Selective transmission spectra of PSLC measured at different temperature. 

  

 我们选择了以 N*LC-4 为基础,将手性化合物 PPCB,手性助剂(S)-PPEB,向列相液

CBS,可聚合液晶单体 C6M 和光引发剂按一定质量比(PPCB:(S)-PEPB:C6M:CBS:引发剂

/18.6:2.9:3.7:74.0:0.8 wt%)混合,室温下避光搅拌 30 分钟,在虹吸作用下将其注入反射盒内,

273.2K 下用波长为 365nm,功率为 0.1mW/cm-的紫外灯照射 10 分钟,得到所要聚合物

稳定液晶材料

PSLC。 

  

 图 3 给出了在上述条件下得到的聚合物稳定液晶复合材料 PSLC 在不同温度下的选择

反射曲线。从图

2 N*LC-4 曲线可知,在 273.2K 时其螺距最小,因此图 3 复合材料的选择反

射光谱在

860~1185nm;随着温度升高到 294.2K 时,复合材料的反射波带逐渐变宽,其反

860-1560nm 的光谱;当温度进一步提高到 307.2K,复合材料的反射波带继续变宽,反

860-2500nm。复合材料在随着温度的变化过程中,由于手性化合物 PPCB 螺旋方向发生

翻转,

(S)-PPEB 的旋光方向与其先一致,后消旋。使得聚合物复合材料的选择反射波带随

着温度的改变连续变宽。

 

  

 

  

 Figure 4 LC molecules rearrangement schematic of PSLC at 273.2K and 307.2K 

  

 图 4 给出了复合材料中螺距梯度形成的可能性解释,当预备混合物在 273.2K 均匀混合,

光引发聚合时,材料中螺距最短。随着温度从

273.2K 升高时,从图 2 可知,液晶的螺距要

增大,但是由于高分子网络的存在,使这些螺距增大的趋势变得不一样。

 离高分子网络近

的区域,液晶分子受网络铆定作用影响大,其螺距保持最小不变

(P1);离高分子网络远的

区域,液晶分子受网络铆定作用影响小,其螺距随温度增至最大

(P3);而在这二者之间的

区域,受到的网络的影响大小不一

(P2)。由于有这三种微区的存在,复合材料 PSLC 中便形

成了连续的螺距梯度分布,从而实现了对光波的宽带选择反射。选择以

N*LC-3 为基础也可

得到聚合物稳定液晶材料,从而实现对光波的选择反射,反射原理与以

N*LC-4 为基础相

同。

 

  

 4.结论 

  

 (1)制备了一种新型温敏性聚合物稳定液晶光学开关,其选择性反射的光波谱带随

着温度的变化发生可逆变化。当温度从

273.2K 逐渐升高,这种复合材料的选择反射波带由

860~1185nm 变宽为 860-2500nm;当温度从 307.2K 后逐渐降低时,又由宽变窄为 860~
1185nm。 
  

 (2)通过调节手性掺杂物 PEPB 和 PPCB 的含量,有可能实现对材料选择反射光波谱

带的更精确控制。

 

  

 参考文献: 

  

 [1] Yang D K,Huang X Y,Zhu Y M. Bistable cholesteric reflective display:materials and 

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