CN111100299A - 一种有机-无机杂化聚合物及其制备方法和其在光阀装置中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机‑无机杂化聚合物及其制备方法和其在光阀装置中的应用，其中的有机‑无机杂化聚合物主要包含B和C两种成分；所述B是可交联基团，包括至少一种含硅的可交联单体；所述C为任何不可交联基团，其为硅单体或低聚物以及单体和低聚物的组合；所述有机‑无机杂化聚合物还包括有A成分，所述A是包含至少一种多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)化合物的大体积基团，大体积基团分子结构式中的取代基是独立地选自羟基、卤素、饱和或不饱和烃。本发明设计的聚合物作为光阀装置的基质，其能够更好地粘合到所选择的透明电极上，同时还能够提供更好的防潮性以保护LCP，并且具有更少量的光引发剂残留。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机-无机杂化聚合物及其制备方法和其在光阀装置中的应用。本发明设计的有机-无机杂化聚合物作为基质制成的光阀装置，可显示出高的热稳定性，对大部分基底具备高粘合性、良好的防潮性和高结构强度。
背景技术
从理论上讲，光阀装置是一种可以调节通过自身的光线透过率的装置，如窗帘也可以看作是一个光阀装置。在本发明中，光阀装置是指能够通过调节施加在其上的电压来控制光线透光率的装置，这种装置也被称为电致变色装置。根据电致变色装置的工作原理，它可分为聚合物分散液晶(PDLC)，电化学装置(EC)和悬浮颗粒装置(SPD)。
实际上，上述三类电致变色器件都是通过在两个透明电极之间夹入电活性成分来实现的。在液晶装置中，电活性成分是一种液晶，其通过两个透明电极施加电磁场来改变晶体结构，例如美国专利US3585381A中所描述的原理；在电化学变色装置中，电活性成分是可以通过两个透明电极施加的电磁场中发生氧化还原反应的化学物质，例如美国专利US9581877B2所中描述的原理；在悬浮粒子可控光阀中，电活性成分是在通过两个透明电极施加的电磁场中可重新排列的光控粒子，例如在美国专利US8059331B2和美国专利US9638979B2中所描述的原理。本发明中的光阀具体涉及悬浮粒子原理。
典型的悬浮粒子光阀是通过将光控制层夹在两个透明导电基材之间而制成的。该光控制层通常通过将包含光控粒子的悬浮介质分散到聚合物基质中来获得，其中光控粒子可在电场作用下重新排列。更具体地说，在这种类型的光阀中，光控粒子在没有施加电场的状态下通过布朗运动，吸收，散射或反射光，因此入射光线不能穿透光阀。当施加电场时，由于光控粒子具有电偶极矩，所以光控粒子沿平行于电场的方向排列。因此，入射到光阀上的光可以穿透光阀。在这种光阀中，通过光控粒子对电场的响应来调节透射光量。
在结构上，悬浮粒子光阀中的光控制层通常由固态的聚合物基质和基质中含有的悬浮介质的液滴构成，并且在这些悬浮介质的液滴内包含具有某种形状和尺寸的光控粒子。为了简化本发明文本中该悬浮粒子系统的描述，聚合物基质简称为PM，悬浮介质简称为SM，封装在SM内的光控粒子简称为LCP。实际上，固体形态的聚合物基质(PM)是通过光引发聚合相应的单体或低聚物(聚合前体，简称为PPM)而形成。因此，将配制含有聚合前体PPM，悬浮介质SM，光控粒子LCP和光引发剂(PI)的光阀基质乳液，通过刮刀涂布，丝网印刷或狭缝涂布等涂布方法将该光阀基质乳液涂布到透明电极上，然后通过紫外 (UV)辐照，从而得到悬浮粒子光阀。
尽管SPD薄膜型光阀装置已经成功开发多年，但是一些不可忽视的缺陷限制了其在商业应用中的推广。其中之一便是固化的聚合物基质膜与诸如ITO/PET等透明电极的粘合力不够强。因此，由于剥离，弯曲，折叠，摩擦等原因，该装置结构可能遭到破坏。根据美国专利US7,791,788所述，向聚合物基质中加入(3-环氧丙氧基丙基)甲基二甲氧基硅烷可以改善固化的聚合物基质和透明电极之间的粘合性，但所得结果不令人满意。第二个缺点是现有技术下的光阀装置通常缺乏足够的防潮性。当这些光阀装置暴露在高湿度环境中时，光阀装置的颜色会迅速褪色，因为水会降解并破坏LCP的纳米结构，最终导致光阀装置的失效。第三，光引发剂残留在固化的光阀装置内部对SPD薄膜的稳定性存在潜在的危险，实际上高浓度光引发剂残留的SPD薄膜在暴露于阳光下一定时间后会变红，对于没有紫外线防护层的SPD薄膜，甚至更糟。
发明内容
针对上述问题，本发明设计了一种有机-无机杂化聚合物，以该聚合物作为基质能够更好地粘合到所选择的透明电极上，同时还能够提供更好的防潮性以保护LCP，并且具有更少量的光引发剂残留。
本发明的第二个目的设计了一种用于制备所述有机-无机杂化聚合物的方法。
本发明的第三个目的设计了一种采用所述有机-无机杂化聚合物制作的光阀装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种应用于光阀装置的有机-无机杂化聚合物，其主要包含B和C两种成分；所述B是可交联基团，包括至少一种含硅的可交联单体；所述C为任何不可交联的硅单体或低聚物以及单体和低聚物的组合；其特征在于：所述有机-无机杂化聚合物还包括有A成分，所述A是包含至少一种多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)化合物的大体积基团，其分子结构式为：
以上分子结构式中的R 1至R 8取代基是独立地选自羟基、卤素、饱和或不饱和烃。
进一步的，上述A在聚合物中起锚点的作用，使聚合物形成网状结构，其构成的聚合物的结构单元通常结构式为：
以上通式中B和C的位置可以互换，x，y，z是等于或大于1的正整数。
进一步的，上述A在聚合物中作为一端的封端基团，其结构单元的通常结构式为：
以上通式中B和C的位置可以互换，y，z是等于或大于1的正整数。
进一步的，上述A作为聚合物两端的封端基团，其结构单元的通常结构式为：
以上通式中y，z是等于或大于1的正整数。
进一步的，上述A作为聚合物的中心结构，其结构单元的通常结构式为：
以上通常结构式中的支链数量为3到8个，每个支链中B和C的位置可以互换结构单元相互连接形成网状结构；结构通式中x，y，z是等于或大于1的正整数。
一种用于制备权利要求1-5任一权利要求所述有机-无机杂化聚合物的方法，包含以下三步：
a、准备至少一种多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)、至少一种可交联含硅基团和至少一种不可交联含硅基团。
b.将多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)溶解于有机溶剂中，配成POSS溶液；向三颈瓶中加入不可交联基团和配置的POSS溶液；三颈瓶一侧接分水器连接冷凝管，中间加入机械搅拌，另一侧放入温度计；将三颈瓶中溶液加热至回流持续30分钟，当分水器中出现少量水的时候，添加催化剂辛酸亚锡溶液；然后滴加水解的可交联含硅基团5分钟；之后进行缩合反应，反应温度控制在80到120摄氏度，需要5小时；在此之后立刻加入三甲基甲氧基硅烷作为反应的终止剂；终止反应持续2小时，然后迅速冷却至室温获得反应液。
c、将乙醇和已经冷却的反应液在烧杯中混合搅拌，再用有机溶剂清洗反应瓶，并将清洗液一起倒入烧杯中，在混合均匀后，加入甲醇并搅拌15分钟，其中乙醇：甲醇的比例为1：1～10；之后将混合液导入分液漏斗中，静置数小时后出现分层，将下层清液取出并在70摄氏度下旋蒸，最终得到有机-无机杂化聚合物。
进一步的，上述有机溶剂为己烷、庚烷、辛烷、甲苯中的至少一种。
一种可控制光线透过率的光阀装置，包括两个透明导电基材和位于透明导电基材之间的光控制层，该光控制层采用权利要求1-5任一权利要求所述的聚合物作为固态基质，固态基质内部均匀分散着包含光控粒子的悬浮介质，所述光控粒子可在电场作用下重新排列。
本发明设计的有机-无机杂化聚合物，其有机部分为一个碳基分子类物质组成，无机部分则由硅氧烷类物质组成。更具体地说，所述多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)为无机部分硅氧烷的主要核心。
本发明设计的有机-无机杂化聚合物基于POSS片段、可交联含硅片段和不可交联含硅片段。其中POSS片段既可以在聚合物的主链核心结构也可以作为封端基团存在。含有POSS的聚合物基质可以提高聚合物的分解温度和玻璃化温度，降低可燃性和放热程度，同时提高物理和机械性能。
所述POSS可以在控制分子链结构的同时，保持原聚合物基质的加工性能和机械特征，从原来上说，这些提升是和POSS的倍半硅氧烷笼形结构有直接关系的。这种结构与二氧化硅和硅树脂都很相似。同时POSS有能力将有机无机分子相互连接，形成巨大的长链贯穿于聚合物基质中，就像纳米级别的强化纤维一样。
因此，本发明基于POSS片段的有机-无机杂化聚合物具有非常优异的物理特性，以该聚合物作为光阀装置的基质，能够更好地粘合到所选择的透明电极上，同时还能够提供更好的防潮性以保护LCP，并且具有更少量的光引发剂残留。
具体实施方式
一种应用于光阀装置的有机-无机杂化聚合物，其主要包含A、B和C三种成分；所述B是可交联基团，包括至少一种含硅的可交联单体；所述C为任何不可交联基团，其为硅单体或低聚物以及单体和低聚物的组合；所述A是包含至少一种多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)化合物的大体积基团，其分子结构式为：
以上分子结构式中的R 1至R 8取代基是独立地选自羟基、卤素、饱和或不饱和烃。
具体地，例如三硅羟基乙基POSS，其分子结构式如以下化合物-1所示，是一种普遍使用的POSS化合物。在实施例1到3中均使用了该化合物。POSS中一般含有1到8个硅羟基基团作为缩聚反应之用。乙基基团通常可以被其他饱和或不饱和烃基替代，其中典型的包含1-20个碳原子。例如烷基包括但不仅限于甲基，乙基，丙基，丁基，戊基，己基，庚基，辛基，环戊基；或者如烯基包括但不仅限于乙烯基，烯丙基，己烯基，庚烯基，辛烯基；又或者苯基，烷苯基，烷氧苯基和烷氧基，其中烷氧的含义为以上所列的烷基和烯基连上一个氧原子。用于下面实施例4到7中的POSS的化合物及其类似物，如化合物 -2到化合物-5所示。
以上作为大体积基团的成分A，其在有机-无机杂化聚合物的分布结构有多种，下面就不同的结构分别进行具体说明。
1、所述A在聚合物中起锚点的作用，使聚合物形成网状结构，其构成的聚合物的结构单元通常结构式为：
以上通式中B和C的位置可以互换，B和C在结构中的排列可以是无规的，交替的，或嵌段的，x，y，z是等于或大于1的正整数。
2、所述A在聚合物中作为一端的封端基团，其结构单元的通常结构式为：
以上通式中B和C的位置可以互换，B和C在结构中的排列可以是无规的，交替的，或嵌段的，y，z是等于或大于1的正整数。
3、所述A作为聚合物两端的封端基团，其结构单元的通常结构式为：
以上通式中y，z是等于或大于1的正整数。
4、所述A作为聚合物的中心结构，其结构单元的通常结构式为：
以上通常结构式中的支链数量为3到8个，每个支链中B和C的位置可以互换，B和 C在支链中的排列可以是无规的，交替的，或嵌段的，以上结构单元相互连接形成网状结构；结构通式中y，z是等于或大于1的正整数。
为方便获得本发明设计的有机-无机杂化聚合物，本发明公开了一种用于制备所述有机-无机杂化聚合物的方法，包含以下三步：
a、准备至少一种多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)、至少一种可交联含硅基团和至少一种不可交联含硅基团。
b.将多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)溶解于有机溶剂中，配成POSS溶液；向三颈瓶中加入不可交联基团和配置的POSS溶液；三颈瓶一侧接分水器连接冷凝管，中间加入机械搅拌，另一侧放入温度计；将三颈瓶中溶液加热至回流持续30分钟，当分水器中出现少量水的时候，添加催化剂辛酸亚锡溶液；然后滴加水解的可交联含硅基团5分钟；之后进行缩合反应，反应温度控制在80到120摄氏度，需要5小时；在此之后立刻加入三甲基甲氧基硅烷作为反应的终止剂；终止反应持续2小时，然后迅速冷却至室温获得反应液。
c、将乙醇和已经冷却的反应液在烧杯中混合搅拌，再用有机溶剂清洗反应瓶，并将清洗液一起倒入烧杯中，在混合均匀后，加入甲醇并搅拌15分钟，其中乙醇：甲醇的比例为1：1～10；之后将混合液导入分液漏斗中，静置数小时后出现分层，将下层清液取出并在70摄氏度下旋蒸，最终得到有机-无机杂化聚合物。
一种可控制光线透过率的光阀装置，包括两个透明导电基材和位于透明导电基材之间的光控制层，该光控制层采用权利要求1-5任一权利要求所述的聚合物作为固态基质，固态基质内部均匀分散着包含光控粒子的悬浮介质，所述光控粒子可在电场作用下重新排列。
在此，为检验本发明有机-无机杂化聚合物的优异性能，本发明中公开了用于测试有机 -无机杂化聚合物的方法。
以下实施例和对比例中制备的有机-无机杂化聚合物需要制作成LV光阀装置，制作步骤如下：
1.将选定浓度(0.1％)的光引发剂819分散于聚合前体PPM中。
2.将悬浮介质与聚合前体按照美国专利US7,791,788例子中的方法按照1：2的比例混合，得到光阀基质乳液。
3.将光阀基质乳液用刮刀涂在ITO/PET基底上，厚度为60微米；通过UV固化和得到厚度为40微米的LV光阀基质。在光阀基质上覆上另一层ITO/PET，得到LV光阀装置。
4.将LV光阀装置接在220V/50HZ交流电下，记录暗态和亮态透光率。
以下方法用来评估有机-无机杂化聚合物的UV固化性能，基底粘合性能以及防潮性能。
评估UV固化性能的方法：
UV固化性能反映了用于制作光阀装置聚合物的聚合程度。本方法通过在使用相同浓度光引发剂的前提下达到完全固化所需要的时间来比较不同聚合前体的固化性能。固化时间越短，固化性能越好。
评估基底粘合性能的方法：
粘附性反映了使用有机-无机杂化聚合物的光阀装置对抗物理外力时结构的稳定性。粘着力由粘着力测量仪STROGRAPH E-S(Toyo Seiki Seisakusho Ltd)测量，测试方法，将光阀基质层用垂直90°的拉力缓慢剥离ITO/PET膜，其中载重为50N，拉升速率为 50mm/min，记录数值为粘着力大小。
评估防潮性的方法：
防潮性反映了使用有机-无机杂化聚合物的光阀装置对水蒸气的抵御能力。测试方法为将光阀装置放置在95％相对湿度，空气温度60摄氏度，500W/m2氙灯照射下的环境箱中，比较不同光阀装置变为无色所需要的时间。所需时间越短，防潮性越差。
以下就具体实施例进行进一步的说明。
【实施例1】5％三硅羟基乙基POSS有机-无机杂化聚合物合成方法
将2.7克三硅羟基乙基POSS溶解于190毫升庚烷中，配成POSS溶液。向500毫升三颈瓶中加入54克羟基封端二甲基二苯基聚硅氧烷和190毫升POSS溶液。三颈瓶一侧接分水器连接冷凝管，中间加入机械搅拌，另一侧放入温度计。瓶中溶液加热至回流持续 30分钟，当分水器中出现少量水的时候，添加催化剂辛酸亚锡溶液(0.13克溶于10毫升庚烷)。然后滴加3克水解的丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷和1.8克水解的环氧丙基三甲基硅氧烷混合物，大约5分钟。缩合反应大约需要5小时，在此之后立刻加入30毫升三甲基甲氧基硅烷作为反应的终止剂。终止反应持续2小时，然后迅速冷却至室温。
将50毫升乙醇和已经冷却的反应液在1升的烧杯中混合搅拌，再用30毫升庚烷清洗反应瓶，并倒入烧杯中。在混合均匀后，加入200毫升甲醇并搅拌15分钟。将混合液导入1升的分液漏斗中，静置数小时后出现分层。将下层清液取出，并在70摄氏度下旋蒸，最终得到5％三硅羟基乙基POSS有机-无机杂化聚合物，产量为41.06克。
【实施例2】10％三硅羟基乙基POSS有机-无机杂化聚合物合成方法
根据实施例1中的有机-无机杂化聚合物制备方法，只是将2.7克三硅羟基乙基POSS 增加为5.4克，由此获得的10％三硅羟基乙基POSS有机-无机杂化聚合物，产量为41.25 克。
【实施例3】25％三硅羟基乙基POSS有机-无机杂化聚合物合成方法
根据实施例1中的有机-无机杂化聚合物制备方法，只是将2.7克三硅羟基乙基POSS 增加为13.5克，由此获得的25％三硅羟基乙基POSS有机-无机杂化聚合物，产量为40.98 克。
【实施例4】5％三硅羟基苯基POSS有机-无机杂化聚合物合成方法
根据实施例1中的有机-无机杂化聚合物制备方法，只是将2.7克三硅羟基乙基POSS 改为2.7克三硅羟基苯基POSS，由此获得的5％三硅羟基苯基POSS有机-无机杂化聚合物，产量为41.56克。
【实施例5】5％四硅羟基苯基POSS有机-无机杂化聚合物合成方法
根据实施例1中的有机-无机杂化聚合物制备方法，只是将2.7克三硅羟基乙基POSS 改为2.7克四硅羟基苯基POSS，由此获得的5％四硅羟基苯基POSS有机-无机杂化聚合物，产量为42.03克。
【实施例6】5％三硅羟基丁基POSS有机-无机杂化聚合物合成方法
根据实施例1中的有机-无机杂化聚合物制备方法，只是将2.7克三硅羟基乙基POSS 改为2.7克三硅羟基丁基POSS，由此获得的5％三硅羟基丁基POSS有机-无机杂化聚合物，产量为40.38克。
【实施例7】5％三硅羟基异辛基POSS有机-无机杂化聚合物合成方法
根据实施例1中的有机-无机杂化聚合物制备方法，只是将2.7克三硅羟基乙基POSS 改为2.7克三硅羟基异辛基POSS，由此获得的5％三硅羟基异辛基POSS有机-无机杂化聚合物，产量为40.03克。
【实施例8】光阀装置实施例样品1的制作
将0.1％的光引发剂819分散于实施例1合成聚合物中。将悬浮介质与该聚合物按照美国专利US7,791,788例子中的方法按照1：2的比例混合，得到光阀基质乳液。将光阀基质乳液用刮刀涂在ITO/PET基底上，厚度为60微米；通过UV固化和得到厚度为40微米的LV光阀基质。在光阀基质上覆上另一层ITO/PET，得到LV光阀装置，称为实施例样品1。
【实施例9】光阀装置实施例样品2的制作
根据实施例8中光阀装置的制作方法，只是将实施例1合成聚合物改为实施例2合成聚合物，由此得到LV光阀装置，称为实施例样品2。
【实施例10】光阀装置实施例样品3的制作
根据实施例8中光阀装置的制作方法，只是将实施例1合成聚合物改为实施例3合成聚合物，由此得到LV光阀装置，称为实施例样品3。
【实施例11】光阀装置实施例样品4的制作
根据实施例8中光阀装置的制作方法，只是将实施例1合成聚合物改为实施例4合成聚合物，由此得到LV光阀装置，称为实施例样品4。
【实施例12】光阀装置实施例样品5的制作
根据实施例8中光阀装置的制作方法，只是将实施例1合成聚合物改为实施例5合成聚合物，由此得到LV光阀装置，称为实施例样品5。
【实施例13】光阀装置实施例样品6的制作
根据实施例8中光阀装置的制作方法，只是将实施例1合成聚合物改为实施例6合成聚合物，由此得到LV光阀装置，称为实施例样品6。
【实施例14】光阀装置实施例样品7的制作
根据实施例8中光阀装置的制作方法，只是将实施例1合成聚合物改为实施例7合成聚合物，由此得到LV光阀装置，称为实施例样品7。
【对比例1】现有聚合物的合成方法
对比例1是根据美国专利US7,791,788中的合成方法制备的现有聚合物，用来与有机- 无机杂化聚合物的比较，合成方法为向500毫升三颈瓶中加入45克羟基封端二甲基二苯基聚硅氧烷，5克丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷，1克环氧丙基三甲基硅氧烷混合物和200毫升庚烷。三颈瓶一侧放入分水器连接冷凝管，中间加入机械搅拌，另一侧放入温度计。瓶中溶液加热至回流持续30分钟，当分水器中出现少量水的时候，添加催化剂辛酸亚锡溶液(0.04克溶于20毫升庚烷)。缩合反应大约需要4小时，在此之后立刻加入30毫升三甲基甲氧基硅烷作为反应的终止剂。终止反应持续2小时，然后迅速冷却至室温。
将250毫升乙醇和已经冷却的反应液在1升的烧杯中混合搅拌，再用30毫升庚烷清洗反应瓶，并倒入烧杯中。在混合均匀后，加入250毫升甲醇并搅拌15分钟。将混合液导入1升的分液漏斗中，静置数小时后出现分层。将下层清液取出，并在70摄氏度下旋蒸，最终得到聚合物前体，产量为32.4克。
【对比例2】光阀装置对比例样品1的制作
根据实施例8中光阀装置的制作方法，只是将实施例1合成聚合物改为对比例1合成聚合物，由此得到LV光阀装置，称为对比例样品1。
【对比例3】光阀装置对比例样品2的制作
根据实施例8中光阀装置的制作方法，只是将实施例1合成聚合物改为对比例1合成聚合物，将光引发剂浓度由0.1％改为0.4％，由此得到LV光阀装置，称为对比例样品2。
有机-无机杂化聚合物的评估
将实施例1-7及对比例1做得聚合物分别制作LV光阀装置，编号为实施例样品1-7及对比例样品1，其中对比例样品1经过长时间UV照射，没有完全固化。经过测试，需要四倍的光引发剂量(0.4％)才能固化，因此制作对比例样品2。
如表1所示，为各样品固化时间，粘合力和防潮性对比：
表1各样品固化时间，粘合力和防潮性对比
UV固化性能：由表1可知，对比例样品1在0.1％光引发剂浓度下未能完全固化，而使用有机-无机杂化聚合物的实施例样品均在30秒以内完全固化。对比例所制得聚合物需要0.4％光引发剂浓度才能完全固化，而理论上越高浓度的光引发剂会带入过量的引发剂残留物，从而导致光阀装置的损坏。
因此，本发明设计的有机-无机杂化聚合物作为一种用在光阀装置中的聚合物基质，可以提供更好的UV固化性能，同时使用更少量的光引发剂。这不仅可以降低光阀装置的成本还能减少由过量光引发剂带来的潜在风险。
防潮性能：在95％相对湿度，60摄氏度和500W/m2氙灯照射下，对比例样品2经过216小时后变为无色。作为对比，所有实施例样品需要至少双倍的时间才会褪至无色。因此很能明显，有机-无机杂化聚合物有很好的防潮性能。
粘合力：通过测试可以发现实施例样品的粘合力均远大于对比例样品，所以有机-无机杂化聚合物可以使光阀基质更牢固的连接在ITO/PET表面。
综上，本发明所述的有机-无机杂化聚合物，能大幅提高光阀基质的固化效率，并能大幅减少光阀基质乳液中的光引发剂用量。同时能增强光阀装置的防潮性能，更好的保护光阀不受损坏。还能提高基质和基底的粘合力，简化了工业化的生产工艺，降低了生产成本。
Claims (8)
1.一种应用于光阀装置的有机-无机杂化聚合物，其主要包含B和C两种成分；所述B是可交联基团，包括至少一种含硅的可交联单体；所述C为任何不可交联基团，其为硅单体或低聚物以及单体和低聚物的组合；其特征在于：所述有机-无机杂化聚合物还包括有A成分，所述A是包含至少一种多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)化合物的大体积基团，其分子结构式为：
以上分子结构式中的R1至R8取代基是独立地选自羟基、卤素、饱和或不饱和烃。
2.如权利要求1所述的一种应用于光阀装置的有机-无机杂化聚合物，其特征在于：所述A在聚合物中起锚点的作用，使聚合物形成网状结构，其构成的聚合物的结构单元通常结构式为：
以上通式中B和C的位置可以互换，x，y，z是等于或大于1的正整数。
3.如权利要求1所述的一种应用于光阀装置的有机-无机杂化聚合物，其特征在于：所述A在聚合物中作为一端的封端基团，其结构单元的通常结构式为：
以上通式中B和C的位置可以互换，y，z是等于或大于1的正整数。
4.如权利要求1所述的一种应用于光阀装置的有机-无机杂化聚合物，其特征在于：所述A作为聚合物两端的封端基团，其结构单元的通常结构式为：
以上通式中y，z是等于或大于1的正整数。
5.如权利要求1所述的一种应用于光阀装置的有机-无机杂化聚合物，其特征在于：所述A作为聚合物的中心结构，其结构单元的通常结构式为：
以上通常结构式中的支链数量为3到8个，每个支链中B和C位置可以互换，结构单元相互连接形成网状结构；结构通式中x，y，z是等于或大于1的正整数。
6.一种用于制备权利要求1-5任一权利要求所述有机-无机杂化聚合物的方法，包含以下三步：
a、准备至少一种多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)、至少一种可交联含硅基团和至少一种不可交联含硅基团。
b.将多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)溶解于有机溶剂中，配成POSS溶液；向三颈瓶中加入不可交联基团和配置的POSS溶液；三颈瓶一侧接分水器连接冷凝管，中间加入机械搅拌，另一侧放入温度计；将三颈瓶中溶液加热至回流持续30分钟，当分水器中出现少量水的时候，添加催化剂辛酸亚锡溶液；然后滴加水解的可交联含硅基团5分钟；之后进行缩合反应，反应温度控制在80到120摄氏度，需要5小时；在此之后立刻加入三甲基甲氧基硅烷作为反应的终止剂；终止反应持续2小时，然后迅速冷却至室温获得反应液。
c、将乙醇和已经冷却的反应液在烧杯中混合搅拌，再用有机溶剂清洗反应瓶，并将清洗液一起倒入烧杯中，在混合均匀后，加入甲醇并搅拌15分钟，其中乙醇：甲醇的比例为1：1～10；之后将混合液导入分液漏斗中，静置数小时后出现分层，将下层清液取出并在70摄氏度下旋蒸，最终得到有机-无机杂化聚合物。
7.如权利要求6所述用于制备有机-无机杂化聚合物的方法，其特征在于：所述有机溶剂为己烷、庚烷、辛烷、甲苯中的至少一种。
8.一种可控制光线透过率的光阀装置，包括两个透明导电基材和位于透明导电基材之间的光控制层，其特征在于：所述光控制层采用权利要求1-5任一权利要求所述的聚合物作为固态基质，固态基质内部均匀分散着包含光控粒子的悬浮介质，所述光控粒子可在电场作用下重新排列。
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