磺化还原染料偏振薄膜的制备及其性能研究

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本文通过对还原染料进行磺化改性处理,制备出改性还原染料偏振薄膜,并研究了该种新型光学偏振薄膜的相关性能。 采用氯磺酸或发烟硫酸对还原染料进行改性处理。磺化处理后,还原染料分子引入了磺酸基,成为双亲性化合物。双亲性染料分子在极性溶剂中溶解、浓缩、自组装成有序聚集体,即溶致液晶相。将溶致液晶在衬底上展开,采用双玻片摩擦法将溶致液晶涂布成膜,溶致液晶分子在玻片的剪切力诱导下取向排列,溶剂蒸发后形成固态偏振薄膜。 由不同染料制得的偏振薄膜,其在可见光波段的偏振性能不同。磺化还原蓝RSN偏振薄膜在620nm780nm的波长范围内的偏振度最好,在此波长范围内平均偏振度达到91.7%,最高可达96.4%;磺化还原枣红HRR偏振薄膜在380nm500nm的波长范围内偏振度最好,平均偏振度可达90.3%,最高可达94.4%;磺化还原艳紫2R偏振薄膜在500nm-630nm的波长范围内偏振度优于其他波段,平均偏振度可达92.3%,最高可达97.2%。将以上三种磺化还原染料按照一定比例混合后,制得的偏振薄膜能在可见光全波段范围内获得良好的偏振度,但是混合磺化还原染料偏振薄膜的最高偏振率达不到其组分磺化还原染料在该波段的最佳偏振性能。 溶致液晶的粘度、涂膜方法都对偏振薄膜的性能有重要的影响。溶致液晶的粘度直接决定着涂布薄膜质量。实验结果表明:磺化还原蓝RSN、磺化还原枣红HRR、磺化还原艳紫2R以及三种混合磺化还原染料所形成的溶致液晶浓度分别为12.5%、15%、15%和18%,涂膜温度在25~32℃时,能涂布出偏振性能良好的偏振薄膜。 对磺化还原染料偏振薄膜进行耐热性测试表明,所制得的四种偏振薄膜的耐热温度均大于200℃;薄膜的厚度测试表明,此四种磺化还原染料偏振薄膜的厚度为0.3~0.8μm,相比传统偏振片,厚度大大降低。避免了传统偏振片厚度较大、耐高温性能差的缺点。
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