聚合物稳定向列相液晶(polymer stabilized nematic liquid crystal,PSNLC)智能玻璃,断电时具有较高的透射率,与普通玻璃窗相当;通电时变为模糊状态,对太阳光有较强的散射能力,可实现对光线的调控,满足办公大厦、家庭住宅和温室大棚等需要长时间维持透明状态的应用场所,具有广阔的市场前景,符合节能、环保、绿色、低碳的低能耗建筑发展方向。然而,目前的PSNLC均采用玻璃作为基底,且缺乏力学强度,无法应用于特殊形状的建筑物中,而安装时需要将原有的玻璃窗拆除,将造成资源的极大浪费。因此,研究如何从材料设计与器件结构出发,在保持PSNLC优异调光性能的前提下实现柔性PSNLC智能调光膜,具有重要的科研意义和市场价值。本论文通过从探索兼容柔性基底的垂直取向层制备方法出发,进一步引入官能团修饰取向层以增强界面与聚合物网络之间的粘附力。此外,通过增加可聚合液晶单体的浓度提升聚合物网络强度,并引入可逆-加成断裂自由基聚合链转移(reversible addition-fragmentation chain transfer,RAFT)调控PSNLC聚合物网络结构及调光性能,最终在柔性基底上成功制备了PSNLC智能调光膜,且在此基础上探索了潜在的应用。主要研究内容如下:(1)亚胺化温度对PSNLC取向层及性能的影响。研究了聚酰胺酸(polyamide acid,PAA)膜在不同温度下固化得到的取向层的垂直取向效果及对PSNLC光电性能的影响。研究表明,PAA膜在150°C左右的温度部分亚胺化时,分子中的长链烷基便可以形成有效伸展,诱导液晶分子垂直取向,且不存在明显缺陷。通过光聚合形成PSNLC后,由于垂直取向层对液晶分子的束缚能力弱于聚合物网络,未完全亚胺化的PAA膜不会影响PSNLC的光电性能。由此实现了柔性基底上垂直取向层的制备。(2)利用硅烷通过一步法制备垂直取向层并应用于PSNLC。研究了基于长链硅烷和混合硅烷的垂直取向层制备方法,及应用于PSNLC时对其性能的影响。研究表明,在合适的一步法制备条件下,长链硅烷含有的甲氧基反应后通过共价键接枝在基底表面,长链烷基可诱导液晶分子垂直取向。在此基础上掺入合适浓度的短链硅烷不会破坏垂直取向的效果,而短链硅烷含有的甲基丙烯酸酯官能团可以参与到自由基聚合过程中,通过形成与聚合物网络的共价键连接,提升了聚合物网络与界面的粘附力,且不影响PSNLC的光电性能。(3)RAFT链转移剂(chain transfer agent,CTA)对PSNLC聚合物网络及性能的影响。研究了CTA、液晶单体和光引发剂浓度对聚合物网络结构及PSNLC光电性能的影响。研究表明,添加RAFT链转移剂能对聚合反应动力学和聚合物网络结构形成有效调控,最终实现在增强PSNLC中聚合物网络强度的同时兼顾PSNLC的光电性能。当负性液晶、液晶单体、光引发剂和CTA的质量比为91.5:8.0:0.2:0.3时,PSNLC的聚合物网络强度比传统材料体系提升一倍,具有优异的光电性能且可以在400-1350 nm范围内实现连续调光。(4)基于柔性基底的PSNLC的智能调光应用。对比了PDLC膜和PSNLC膜的光电性能和功耗,并结合光散射理论简述了PSNLC的调光特性。研究表明,PSNLC膜的功耗仅为PDLC膜的一半,且工作电压在人体安全电压范围内。通过瑞利散射和米氏散射理论可知,PSNLC膜对可见光和红外光均有散射能力,且前向散射能力强于后向散射能力,这使得PSNLC膜应用在建筑中时,PSNLC的前向散射能力能够保证部分光线进入室内,提供一定的光通量;PSNLC的后向散射能力能够阻挡部分可见光和红外光进入,尤其是针对红外光的后向散射能够降低室内温度。