新型高耐久染料系聚乙烯醇偏光膜的性能研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.04.010

中国塑料 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (4): 53-59.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.04.010

新型高耐久染料系聚乙烯醇偏光膜的性能研究

周文贤(), 李铭全()

佛山纬达光电材料股份有限公司，广东佛山 528136

收稿日期:2021-05-21 出版日期:2022-04-26 发布日期:2022-04-24
通讯作者: 李铭全（1979-），男，光学工程师，研究方向：偏光片等光学薄膜，eric@winda.cn
E-mail:493693997@qq.com;eric@winda.cn
作者简介:周文贤（1983-），女，高级化工工程师，研究方向：偏光片开发，493693997@qq.com
基金资助:
佛山市科技创新项目(FS0AA?KJ419?4404?0102)

Research on the properties of new type high⁃durability dye⁃type polyvinyl alcohol polarizer

ZHOU Wenxian(), LI Mingquan()

WINDA Opto?Electronics Co，Ltd，Foshan 528136，China

Received:2021-05-21 Online:2022-04-26 Published:2022-04-24
Contact: LI Mingquan E-mail:493693997@qq.com;eric@winda.cn

摘要/Abstract

摘要：

将新型染料系偏光膜与碘系偏光膜进行系统性对比分析，采用分光光度计测试其透过率、偏光度、色相等光学指标，并进行高温高湿、高温、氙灯紫外老化等试验，分析测试前后的色相变化。结果表明，新型高耐久染料系偏光膜在透过率为39 %时，偏光度为99.7 %，较传统的染料系偏光膜有明显的提升；将偏光片放置于仪表盘内进行氙灯紫外老化测试，新型高耐久染料系偏光膜的色相变化（ΔE_s）为 3.48，仅为深浅变化；碘系偏光膜的ΔE_s为 19.63，颜色明显变化成棕色；高温高湿85 ℃/85 %/1 000 h耐候测试后，新型染料系偏光膜的偏光度仍为99 %，碘系偏光膜已退偏完全失效；新型染料系偏光膜具有优异的高温耐候性能、耐氙灯紫外老化性能、高温高湿耐候性能，满足105 ℃/1 000 h及85 ℃/85 %/1 000 h耐候性能，适用于电表、车载等领域中。

关键词: 染料系偏光膜, 碘系偏光膜, 高温耐候性能, 高温高湿耐候性能, 氙灯老化测试

Abstract:

The new dye?type polarizer and the iodine?type polarizer were systematically compared. The optical parameters of transmittance， polarization efficiency， hue and hue changes were analyzed after moisture test， high temperature test， xenon lamp UV aging test by using a spectrophotometer. The new high?durability dye?type polarizer was polarization efficiency of 99.7 % at transmittance 39 %. Compared with the traditional dye?type polarizer， there was a significant improvement. When the polarizers were placed in the instrument panel and executed the xenon lamp UV aging test. The hue change ΔE_s of the new high?durability dye?type polarizers is 3.48， and the hue change ΔE_s of the iodine?type polarizer was 19.63， which was obviously reddish brown. moisture resistance test at 85 ℃/85 %/1 000 h， the polarization efficiency of the new dye?type polarizers was still 99 %， and the iodine?type polarizer had completely depolarized and failed. The experimental results show that the new dye?type polarizing film has superior high temperature weather resistance， xenon lamp ultraviolet aging resistance， moisture resistance than iodine?based polarizing film， and meets the weather resistance of 105 ℃/1 000 h and 85 ℃/85 %/1 000 h. It is applicable to use at electric meters， automotive and other fields.

Key words: dye?type polarizer, iodine?type polarizer, high temperature resistance, moisture resistance, xenon lamp aging test

中图分类号:

TQ325

周文贤, 李铭全. 新型高耐久染料系聚乙烯醇偏光膜的性能研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(4): 53-59.

ZHOU Wenxian, LI Mingquan. Research on the properties of new type high⁃durability dye⁃type polyvinyl alcohol polarizer[J]. China Plastics, 2022, 36(4): 53-59.

图/表 11

图1 碘系偏光膜和染料系偏光膜的分子结构

Fig.1 Molecular structure of iodine polarized film and dye polarized film

类型	Y_s/	P_y/%	色相
类型	Y_s/	P_y/%	a_s/NBS	b_s/NBS
传统染料系偏光膜	41.5	88.00	17	-23
新型染料系偏光膜1	41.5	98.00	-0.5	2.0
新型染料系偏光膜2	39.0	99.70	-1.1	3.0
碘系偏光膜	41.5	99.99	-2.7	3.5

表1 不同偏光膜的光学性能

Tab.1 Optical properties of different polarizers

类型	偏光膜放置仪表盘内测试	偏光膜直接测试
类型	500 h测试前后ΔE_s	500 h测试前后ΔE_s	1 000 h测试前后ΔE_s
碘系偏光膜	19.63	3.05	3.35
新型染料系偏光膜2	3.48	0.56	0.84

表2 不同偏光膜在氙灯紫外老化测试后色相的变化值

Tab.2 Hue change value of different polarizers after the xenon lamp aging test

类型	测试前	放置于仪表盘		直接测试
类型	测试前	72 h	500 h	500 h	1 000 h
碘系偏光膜
染料系偏光膜

表3 不同偏光膜在氙灯耐候测试前后颜色的变化

Tab.3 Color changes of different polarizers after the xenon lamp aging test

图2 不同偏光膜在不同温度下测试2 h的ΔYs和ΔPy

Fig.2 ΔYs and ΔPy of different polarizers tested at different temperature for two hours

图3 不同偏光膜在不同温度下测试2 h的ΔEs

Fig.3 ΔEs of different polarizers tested at different temperature for two hours

类型	测试前	110 ℃/2 h测试后	120 ℃/2 h测试后	130 ℃/2 h测试后	140 ℃/2 h测试后
染料系偏光膜
碘系偏光膜

表4 不同温度下测试2 h后偏光膜的颜色变化

Tab.4 Color changes of polarizer for two hours at different temperature

图4 染料系偏光膜在105 ℃和120 ℃高温耐候测试后的透过率和偏光度

Fig.4 Transmittance and polarization efficiency of dye?type polarizers after high temperature resistance test at 105 ℃ and 120 ℃，respectively

类型	测试前	85 ℃/85 %/240 h	85 ℃/85 %/500 h	85 ℃/85 %/1 000 h
碘系偏光膜				-
染料系偏光膜

表5 碘系偏光膜与染料系偏光膜的高温高湿耐候性能

Tab.5 Moisture resistance of iodine?type polarizers and dye?type polarizers

图5 染料系偏光膜在高温高湿耐候测试时不同时间下的透过率

Fig.5 Transmittance of dye?type polarizer under moisture resistance test at different time

图6 染料系偏光膜在高温高湿耐候测试时不同时间下的偏光度

Fig.6 Tolarizer efficiency of dye?type polarizer under moisture resistance test at different time

参考文献 11

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新型高耐久染料系聚乙烯醇偏光膜的性能研究

Research on the properties of new type high⁃durability dye⁃type polyvinyl alcohol polarizer

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