[發明專利]一種透明超疏水智能溫控玻璃的制備方法

在審

• 申請號: 201911250190.1
• 申請日: 2019-12-09
• 公開（公告）號: CN110937819A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 蔣永東;陳沛杭;張陳華;李中發
• 申請（專利權）人: 東莞深圳清華大學研究院創新中心
• 主分類號: C03C17/00
• 分類號: C03C17/00
• 代理公司: 東莞市興邦知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44389
• 代理人: 梁首強

本發明公開了一種透明超疏水智能溫控玻璃的制備方法，其包括1)將二氧化釩粉末超聲分散到溶劑中，得到懸浮液a，其中二氧化釩粉末包含或不包含鎢摻雜元素，且顆粒表面包覆或不包覆二氧化硅層；2)將聚合物和添加劑加入到所述懸浮液a中，攪拌混合均勻，得到混合液b，其中所述聚合物為聚偏氟乙烯與氟化丙烯酸共聚物的混合物或氟化丙烯酸聚合物，所述添加劑為附著力促進劑；3)將所述混合液b利用噴涂法或線棒涂布法涂覆在玻璃基材上，干燥后即得。本發明結合采用共混法與噴涂法或線棒涂布法，制備工藝簡單，無需高溫處理和使用昂貴的生產設備，生產成本低，可根據實際生產需要選擇使用噴涂法或線棒涂布法，易于大規模制備生產。

技術領域

本發明涉及材料領域，具體涉及一種透明超疏水智能溫控玻璃的制備方法。

背景技術

研究表明，建筑內部與外界環境約50％的熱交換是通過窗戶進行的，如果建筑窗戶使用具有智能溫控功能的玻璃，在夏天可節約近30％的電能。另外，建筑和汽車用玻璃的清洗能耗也很高，大量清洗劑還會造成環境污染，因此，具有超疏水自清潔和智能溫控功能的玻璃能夠節約大量能源，且減少環境污染。

純二氧化釩能在68℃發生可逆相變，相變前后其光學特性亦發生顯著變化。在低于相變溫度時，由于二氧化釩單斜結構中存在0.7eV的禁帶，因此對可見光和紅外等波段具有較高的透過率；在高于相變溫度時，二氧化釩呈四方金紅石相，禁帶變成導帶，對這些波段光波的吸收和反射增強、透過降低，使得相變前后對光的透過率發生明顯改變，這一變化在紅外波段尤為顯著。利用二氧化釩的這一特性，將其涂覆于建筑玻璃表面，夏季可阻隔太陽輻射中占絕大部分的近紅外光，降低室內溫度、減少制冷能耗；冬季允許近紅外太陽光熱量透過，維持室內溫度、減少采暖能耗，最終獲得“冬暖夏涼”式的舒適建筑環境，減少因制冷和采暖而消耗的能源。因此，二氧化釩是理想的智能溫控玻璃制備材料。

目前，制備基于二氧化釩的智能溫控材料的主要方法有溶膠凝膠法、化學氣相沉積法、磁控濺射法等，但這些方法所采用的設備昂貴、工藝復雜，或者不適用于制備大面積樣品而難以得到廣泛的應用，并且現有制備疏水玻璃的工藝通常需要經高溫處理，極易破壞產品表面的疏水結構，所制得的產品無法同時具有良好的疏水性能、光透過率和透明度，耐用性不足，無法滿足戶外的使用要求和智能溫控的目標。

中國專利CN2017113222367公開了一種溶劑填充法和電紡技術相結合的方法制備疏水透明二氧化釩熱色智能玻璃的方法，該方法首先將二氧化釩粉體分散后與高分子聚合物混合，采用電紡法以玻璃為接收基底制得電紡復合纖維膜，然后將該復合纖維膜用溶劑填充，烘干后得到透明疏水二氧化釩熱色智能玻璃；其制得的透明疏水二氧化釩熱色智能玻璃的水接觸角只有106o，沒有達到超疏水特性，同時所采用的電紡設備昂貴，且制備大面積玻璃耗時長。中國專利CN2014105984153公開一種熱致變色智能膜玻璃的制備方法，該方法首先制備二氧化釩液體前驅物后加入摻雜前驅物，然后利用輥涂法在玻璃基板上涂覆摻雜二氧化釩液體前驅物，經350～700℃高溫處理后制得涂覆有摻雜二氧化釩薄膜的玻璃，其制得的玻璃不具有疏水特性，同時該方法同樣耗時長、工藝相對復雜，需要高溫處理，生產成本高。

發明內容

為了克服上述技術問題，本發明公開了一種透明超疏水智能溫控玻璃的制備方法。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：

一種透明超疏水智能溫控玻璃的制備方法，其包括以下步驟：

步驟1，將二氧化釩粉末超聲分散到溶劑中，超聲時間為0.5～1小時，得到懸浮液a，其中二氧化釩粉末包含或不包含鎢摻雜元素，且二氧化釩粉末的顆粒表面包覆或不包覆二氧化硅層；

步驟2，將聚合物和添加劑加入到所述懸浮液a中，攪拌混合均勻，得到混合液b，其中所述聚合物為聚偏氟乙烯與氟化丙烯酸共聚物的混合物或氟化丙烯酸聚合物，所述添加劑為附著力促進劑；