CN106544044A - 一种激光防护液晶材料及其用于制备薄膜的方法 - Google Patents
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Abstract
一种激光防护液晶材料及其用于制备薄膜的方法，将衍生物PCBM、液晶、5紫外光可聚合单体、手性化合物、紫外吸收染料、光引发剂混合后溶解在溶剂中，超声震荡5‑15分钟，待混合物充分混合均匀后放入真空干燥箱35‑50oC干燥5‑24小时，将干燥后的混合物在40‑55oC灌入厚度为15‑30微米的经平行取向处理的液晶盒中，在紫外光照射下聚合10‑40分钟，得到激光防护液晶薄膜，所制备的激光防护液晶薄膜可对波长在400nm‑2300nm范围内的激光具有防护作用，有效解决了现有激光防护材料防护范围窄的问题，对于推动激光防护产品的产业化进程具有重要意义，并且本发明的制作工艺简单、原材料易得，具有非常广阔的市场应用前景。
Description
技术领域
本发明属于液晶材料应用技术领域，具体涉及一种激光防护液晶材料及其用于制备薄膜的方法。
背景技术
自1960年激光问世以来，激光在科研、工业生产、医学以及军事等领域的应用得到了迅速发展。激光器作为激光测距仪首先在军事装备中投入使用后,在军事装备中出现了目标指示器、激光瞄准仪、激光雷达、激光致盲仪和防空激光武器等各种激光武器和激光军用设备。随着激光技术的不断发展和应用领域的不断扩大，以及大能量、高功率、短脉冲激光器的日益增多，激光伤害人眼和光学仪器的现象也日益增多。激光威胁主要体现在对人眼的致盲和对光学设备的破坏。激光是一种很强的光福射，一般来说，波长为0.4-1.4微米的激光对人眼威胁最大，其中可见光最易透过曲光介质到达眼底破坏视网膜，尤其是绿光致盲效果最强。随着各类卫星的发展，反卫星激光武器也逐步发展并应用起来，它可以破坏卫星上的仪器或摧毁卫星平台，使敌方的指挥、控制、通讯和情报系统瘫痪。例如，光电传感器是卫星的"眼睛"，卫星上的光电传感器由于其高灵敏度很容易遭到激光的攻击而使其致盲，严重者可使整颗卫星报废激光的应用越来越广泛，这一切都表明激光威胁已成为不容忽视的现实问题，因此激光防护越来越受到人们的重视。
目前对防护材料的研究仍然停留在单波段防护阶段，非线性防护材料的实用化研究仍很薄弱，国内的研究与国外相比差距明显。因此研究全波段、高光密度、高透过率、高损伤阀值、低防护阀值和快速响应的新一代激光防护材料是未来防护材料研究的热点和重点。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种激光防护液晶材料及其用于制备薄膜的方法，通过将非线性光学材料C60的衍生物PCBM 与液晶材料相结合，制备一种具有在可见过以及近红外光波段具有激光防护性能的液晶薄膜。
一种激光防护液晶材料，按质量比包括以下组成：C60的衍生物PCBM：0.5%-3%、液晶：60%-80%、紫外光可聚合单体：5%-30%、手性化合物：5%-15%、紫外吸收染料：0.3%-3%、光引发剂：0.1%-1%，其余为溶剂。
所述的液晶为向列相液晶，所采用的型号为SLC1717、SLC1011、E7、E8、SLC099535，SLC7011中的一种或几种任意比例的混合物。
所述的紫外光可聚合单体为具有液晶性的聚合单体C6M。
所述的手性化合物采用型号为S811、R811、S5011、R5011、S1011、R1011、 S2011、R2011中的一种或几种任意比例的混合物。
所述的光引发剂为安息香双甲醚、4-甲基二苯甲酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮中的一种或几种任意比例的混合物。
所述的溶剂优选为二氯甲烷、丙酮、四氢呋喃、乙醇、乙酸乙酯、正己烷中的一种或几种任意比例的混合物。
一种激光防护液晶材料用于制备薄膜的方法，包括以下步骤：将重量比为0.5%-3%的C60的衍生物PCBM、60%-80%的液晶、5%-30%的紫外光可聚合单体、5%-15%的手性化合物、0.3%-3%的紫外吸收染料、0.1%-1%光引发剂混合后溶解在溶剂中，超声震荡5-15分钟，待混合物充分混合均匀后放入真空干燥箱35-50oC干燥5-24小时，将干燥后的混合物在40-55oC灌入厚度为15-30微米的经平行取向处理的液晶盒中，在紫外光照射下聚合10-40分钟，得到激光防护液晶薄膜。
所述的紫外光的波长为365nm，紫外光强度为0.2-1.5mW/cm2。
本发明的有益效果是：
本专利将非线性光学材料C60的衍生物PCBM与胆甾相液晶ChLC所具有的宽波反射效果相结合，所制备的激光防护液晶薄膜可对波长在400nm-2300nm范围内的激光具有防护作用，如此宽的防护范围有效解决了现有激光防护材料防护范围窄的问题，对于推动激光防护产品的产业化进程具有重要意义，并且本发明的制作工艺简单、原材料易得，具有非常广阔的 市场应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例1所制备的激光防护液晶薄膜的光谱图。
具体实施例
以下结合实施例对本发明进一步叙述，但本发明不局限于以下实施例。
实施例1
将重量比为1%的C60的衍生物PCBM、73.4%的向列相液晶SLC1717、15%的紫外光可聚合单体C6M、10%的手性化合物S811、0.3%的紫外吸收染料、0.3%光引发剂安息香双甲醚混合后溶解在乙醇溶剂中，超声震荡5分钟，待混合物充分混合均匀后放入真空干燥箱50oC干燥5小时。将干燥后的混合物在50oC灌入厚度为25微米的经平行取向处理的液晶盒中，在365nm紫外光强度为0.5mW/cm2照射下聚合30钟，得到激光防护液晶薄膜。
实施例2
将重量比为2%的C60的衍生物PCBM、66.9%的向列相液晶E7、20%的紫外光可聚合单体C6M、10%的手性化合物R5011、0.5%的紫外吸收染料、0.6%光引发剂4-甲基二苯甲酮混合后溶解在二氯甲烷中，超声震荡15分钟，待混合物充分混合均匀后放入真空干燥箱45oC干燥15小时。将干燥后的混合物在55oC灌入厚度为20微米的经平行取向处理的液晶盒中，在365nm紫外光强度为0.7 mW/cm2照射下聚合35钟，得到激光防护液晶薄膜。
实施例3
将重量比为2.5%的C60的衍生物PCBM、65%的向列相液晶SL7011、15%的紫外光可聚合单体C6M、15%的手性化合物R811、2%的紫外吸收染料、0.5%光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮混合后溶解在丙酮中，超声震荡15分钟，待混合物充分混合均匀后放入真空干燥箱50oC干燥20小时。将干燥后的混合物在55oC灌入厚度为30微米的经平行取向处理的液晶盒中，在365nm紫外光强度为0.3 mW/cm2照射下聚合30钟，得到激光防护液晶薄膜。
Claims (8)
1.一种激光防护液晶材料，其特征在于，按质量比包括以下组成：C60的衍生物PCBM：0.5%-3%、液晶：60%-80%、紫外光可聚合单体：5%-30%、手性化合物：5%-15%、紫外吸收染料：0.3%-3%、光引发剂：0.1%-1%，其余为溶剂。
2.根据权利要求1所述的一种激光防护液晶材料，其特征在于，所述的液晶为向列相液晶，所采用的型号为SLC1717、SLC1011、E7、E8、SLC099535，SLC7011中的一种或几种任意比例的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种激光防护液晶材料，其特征在于，所述的紫外光可聚合单体为具有液晶性的聚合单体C6M。
4.根据权利要求1所述的一种激光防护液晶材料，其特征在于，所述的手性化合物采用型号为S811、R811、S5011、R5011、S1011、R1011、 S2011、R2011中的一种或几种任意比例的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种激光防护液晶材料，其特征在于，所述的光引发剂为安息香双甲醚、4-甲基二苯甲酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮中的一种或几种任意比例的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种激光防护液晶材料，其特征在于，所述的溶剂优选为二氯甲烷、丙酮、四氢呋喃、乙醇、乙酸乙酯、正己烷中的一种或几种任意比例的混合物。
7.一种激光防护液晶材料用于制备薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：将重量比为0.5%-3%的C60的衍生物PCBM、60%-80%的液晶、5%-30%的紫外光可聚合单体、5%-15%的手性化合物、0.3%-3%的紫外吸收染料、0.1%-1%光引发剂混合后溶解在溶剂中，超声震荡5-15分钟，待混合物充分混合均匀后放入真空干燥箱35-50oC干燥5-24小时，将干燥后的混合物在40-55oC灌入厚度为15-30微米的经平行取向处理的液晶盒中，在紫外光照射下聚合10-40分钟，得到激光防护液晶薄膜。
8. 根据权利要求7所述的一种激光防护液晶材料用于制备薄膜的方法，其特征在于，所述的紫外光的波长为365nm，紫外光强度为0.2-1.5 mW/cm2。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20170329 |