一種具有近晶相到手性向列相轉變的液晶組合物的製作方法
2023-05-16 05:33:01 1
一種具有近晶相到手性向列相轉變的液晶組合物的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種具有近晶相到手性向列相轉變的液晶組合物，本發明使用了聯苯腈類液晶化合物，配以適合的二苯乙炔類液晶化合物及含氟液晶化合物，並添加適合的手性化合物，得到了性能優良的近晶相到手性向列相轉變的液晶組合物。該液晶組合物具備轉變溫度可調，原料易得，成本低廉，性能穩定的優點，對於智能溫控節能液晶薄膜材料產業化具有重要意義。本發明利用液晶材料特性，選用了不同結構液晶材料進行混配，大大降低了溫控智能薄膜原材料成本，推動了產業化進程，具有非常重要意義。
【專利說明】一種具有近晶相到手性向列相轉變的液晶組合物
【技術領域】
[0001]本發明屬於液晶材料領域，具體涉及一種具有近晶相到手性向列相轉變的液晶組合物，應用於溫度感控液晶器件。
【背景技術】
[0002]節約能源已成為當今社會主題，智能節能材料需求也在不斷上升，液晶材料由於其良好的光學性能，在智能節能材料領域具備廣闊的開發空間。液晶材料在各相態下具備不同的分子排列特徵:近晶相液晶是一種層間有序，層內無序結構；向列相液晶有序度低於近晶相，其分子長軸彼此互相平行；膽留相液晶實際上是向列相的一種畸變狀態，因此又可稱之為手性向列相液晶，膽留相液晶中分子排列成層，層內分子相互平行，分子長軸平行於層平面，不同層的分子長軸沿層的法線方向排列成螺旋狀結構。利用液晶可在不同分子排布的相態間轉變這一特徵可設計得到溫度感控智能節能材料，此種材料的智能性在於其隨溫度透過率自發變化特性，其節能性在於不需對其施加如電能磁能等額外能量，此種材料即可發生透過率變化。可廣泛用於建築薄膜材料，汽車貼膜材料，顯示材料等領域。
[0003]溫度感控液晶智能節能材料可以在兩種模式中的透過態與不透過態之間切換:模式一，低溫透明、高溫不透明智能溫控薄膜材料；模式二，低溫不透明、高溫透明智能溫控薄膜材料。混配出性能良好的具備近晶相到手性向列相轉變的液晶材料，即可實現上述兩種模式下智能溫控薄膜材料的製備。在實際應用中，多是通過混配小分子液晶，來獲得各方面性能優異的液晶材料，如具備大介電係數、高雙折射率、低黏度特徵的液晶混合物。但目前為止多種液晶混配方法仍無章法可循，為獲得目標性能需要大量實驗來研究配方。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種具有近晶相到手性向列相轉變的液晶組合物，此種液晶組合物具備體系成本低，相轉變溫度可調的特點。
[0005]本發明的方法是採用苯氰類液晶、二苯乙炔類液晶與含氟類液晶、小分子手性化合物混配，使用差式掃描量熱儀(dsc)和偏光顯微鏡(pom)測出相轉變，再利用阿貝折射儀測出折射率，粘度計測出粘度，通過大量實驗，混配出具有近晶相到手性向列相轉變的液晶組合物。
[0006]所述液晶組合物包含第一組份，所述液晶組合物還包括第二組份、第三組份、第四組份、第五組份、第六組份和第七組份中的一種或多種；
[0007]所述的第一組份為式I _a所示化合物，其中，R1是含有I~7個碳原子的烷基；
[0008]
【權利要求】
1.一種具有近晶相到手性向列相轉變的液晶組合物，其特徵在於，所述液晶組合物包含第一組份，所述液晶組合物還包括第二組份、第三組份、第四組份、第五組份、第六組份和第七組份中的一種或多種； 所述的第一組份為式1-a所示化合物，其中，R1是含有I~7個碳原子的烷基；
所述的第二組份為下列組①和組②中的任意一組化合物，或組①與組②混合的化合物:其中，R/是含有8~16個碳原子的烷基，R2是含有8~16個碳原子的烷基；組①為式1-e所示化合物,組②為式I _b所示化合物；
所述的第三組份為式II所示化合物；其中，R3, R4分別獨立的為含有I~6個碳原子的烷基；
所述的第四組份包括式1-C，式1-d和式III所示化合物中的一種或幾種；其中，A為環己烷或苯環；其中，R5> R6、R7為I~6個碳原子的烷基；其中，R8為I~6個碳原子烷基或氫原子；其中，X為氰基或I~6個碳原子的烷氧基；
所述的第五組份化合物為式IV、式V所示化合物的一種或幾種；其中，r9、R11是含有1~8個碳原子的烷基；R1(1、R12為是含有I~4個碳原子的烷基或氫原子；其中，B是環己燒或苯環；
所述的第六組份為式V1、式νπ以及式珊所示的化合物中的一種或幾種；其中，R13為I~8個碳原子的烷基或烷氧基；其中，y取值為O或I ;其中，R14, R15, R16為I~8個碳原子的烷基;
所述的第七組份為式IX所示具有相同手性構型的手性化合物；其中，R18, R17獨立的為含有6~12個碳原子的烷基；Z是甲基或苯基；
2.根據權利要求1所述的液晶組合物，其特徵在於，所述液晶組合物質量分數為第一組份為5%~30%，第二組份為I %~86%，第三組份為1%~15%，第四組份為1%~15%，第五組份為1%~15%，第六組份為;第七組份為5%~20%。
3.根據權利要求1或2所述的液晶組合物，其特徵在於，所述液晶組合物包括式1-a、式1-b、式1-C、式1-d、式1-e、式I1、式II1、式IV、式V、式V1、式νπ、式VDI和式IX所示化合物。
4.根據權利要求3所述的液晶組合物，其特徵在於，式1-a所示化合物質量分數為8%~10%,式I _b所示化合物質量分數為19%~21%,式1-C所示化合物質量分數為4%~5%,式I _d所示化合物質量分數為0%~2%,式I _e所示化合物質量分數為46%~48%,式II所示化合物質量分數為1%~3%,式III所示化合物質量分數為3%~5%,式IV所示化合物質量分數為0%~2%,式V所示化合物質量分數為I %~3%,式VI所示化合物質量分數為2%~4%,式VII所示化合物質量分數為2%~4%,式VDI所示化合物質量分數為O %~2 %,式IX所示化合物質量分數為7 %~9 %。
【文檔編號】C09K19/46GK104130783SQ201410353014
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月23日 優先權日:2014年7月23日
【發明者】楊槐, 郭姝萌, 張蘭英, 王慧慧, 沈文波 申請人:北京大學