[發明專利]一種用于智能窗的感溫感光組合物

在審

• 申請號: 202110813309.2
• 申請日: 2021-07-19
• 公開（公告）號: CN113462112A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 王文云;沈國浜;戴竹琦;王明鈺
• 申請（專利權）人: 江蘇潤澤節能科技有限公司
• 主分類號: C08L51/00
• 分類號: C08L51/00;C08L33/12;C08K9/06;C08K3/22;C08F285/00;C08F220/54;C08F222/38;C08F292/00;C08F220/14;C08F230/04
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 楊勝

本案涉及一種用于智能窗的感溫感光組合物，包括：PNIPAm/氧化石墨烯復合材料、改性二氧化釩粉體、粘度調節劑、稀土共聚物、防霉劑、固化劑、溶劑和水；其中，所述PNIPAm/氧化石墨烯復合材料由氧化石墨烯先經KH570改性處理后，與N?異丙基丙烯酰胺單體在過硫酸鉀引發下乳液聚合制得。本發明組合物具備感溫感光性，能同時對環境溫度和太陽輻照強度具備響應能力，在低溫下具備高透光率，采光補能；在高溫或高輻照強度下，能有效屏蔽近紅外光波段光，阻擋熱量，減少室內能源消耗，同時可見光的透過率維持在一個合適區間內，保證室內的采光效果；體系穩定，響應時間短，使用壽命長。

技術領域

本發明涉及節能材料領域，具體為一種用于智能窗的感溫感光組合物。

背景技術

隨著人類社會的不斷進步，科技在迅猛發展中，與之帶來的是能源危機日趨緊張，而環境問題也引起了國際層面上的關注。為實現人類社會的可持續發展，節能減排收到了各個領域的廣泛關注。對窗戶的節能改造最早是通過被動調節的方式，比如窗簾，中空或真空玻璃等，可以在一定程度上減少室內對于太陽光能量的攝入，從而減少室內降溫所需的能耗。現如今，越來越多的研究集中在窗戶的主動調節來達到節能的效果，這種窗戶被稱之為智能窗系統。

熱致變色型智能窗的材料主要可以分為無機和高分子有機聚合物兩種類型，有機高分子聚合物類熱致變色材料因為光學性能優異，制備成本合理，可以解決無機類材料存在光學性能調控不足的問題。目前，有關采用有機高分子聚合物類熱致變色材料的報道，大多采用N-異丙基丙烯酰胺(NIPAm)的均聚物或與其它單體的共聚物作為溫敏性材料制備，在溫度高于響應溫度時，溫敏性聚合物分子析出，溶液變渾濁，從而達到玻璃由透光到不透光的轉變。但是，單純采用這類溫敏性聚合物作為熱致變色材料應用于智能窗中，只會對環境溫度的高低變化產生響應，若該玻璃處于光照十分充足而溫度不高的環境中，則智能窗不能變色成功；若該玻璃長時間處于較高溫度下，且環境溫度高于響應溫度時，溫敏性聚合物分子會沉淀出來，并難以恢復原狀，使智能調光玻璃不具有重復使用功能。

發明內容

針對現有技術中的不足之處，本發明提出了一種應用于熱致變色材料智能窗的組合物，其同時對環境溫度和太陽光輻照強度具有響應，既保證低溫下的高透光率，又保證高溫下阻擋熱量的同時不影響室內采光效果。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種用于智能窗的感溫感光組合物，包括：PNIPAm/氧化石墨烯復合材料、改性二氧化釩粉體、粘度調節劑、稀土共聚物、防霉劑、固化劑、溶劑和水；其中，

所述PNIPAm/氧化石墨烯復合材料由氧化石墨烯先經KH570改性處理后，與N-異丙基丙烯酰胺單體在過硫酸鉀引發下乳液聚合制得；

所述稀土共聚物具有以下結構式：m＝1～10，n＝400～600；M選自La、Ce或Eu。

進一步地，所述PNIPAm/氧化石墨烯復合材料的具體制備過程為：

1)先將氧化石墨烯于四氫呋喃中超聲分散；在氮氣保護下加入三乙胺與KH570，攪拌升溫回流24h；隨后依次用乙醇和水洗滌3-5次；將處理好的產物繼續超聲分散在四氫呋喃中，在氮氣保護下加入水合肼，攪拌升溫回流24h，隨后依次用乙醇和水洗滌，烘干得KH570改性處理的氧化石墨烯；

2)取KH570改性處理的氧化石墨烯超聲分散于去離子水中，加入N-異丙基丙烯酰胺單體以及聚乙烯吡咯烷酮乳化劑攪拌使其混合均勻；向該混合體系中通入氮氣，鼓泡30min，隨后升溫至70℃，滴加0.01mg/ml過硫酸鉀的水溶液，滴加完成后攪拌反應3h；

3)繼續向步驟2)反應后的混合體系中緩慢滴加含N-異丙基丙烯酰胺單體和N,N-亞甲基雙丙烯酰胺交聯劑的水溶液，繼續攪拌反應20h，即得。