[發明專利]一種顏色可調制的電驅動焦耳熱致變色夾膠玻璃及其制備方法

在審

• 申請號: 202210622930.5
• 申請日: 2022-06-02
• 公開（公告）號: CN114932728A
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 王懷遠;陸袁威;田雪峰;周偉;高繼慧
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B32B17/00
• 分類號: B32B17/00;B32B9/00;B32B9/04;B32B33/00;B32B37/00;B32B38/00;B32B27/30;B32B27/18;B32B17/10;C03C27/12;C09J11/04
• 代理公司: 黑龍江立超同創知識產權代理有限責任公司 23217
• 代理人: 楊立超

一種顏色可調制的電驅動焦耳熱致變色夾膠玻璃及其制備方法，它屬于智能玻璃技術領域，具體涉及一種顏色可調制的主動熱致變色夾膠玻璃及其制備方法。本發明的目的是要解決現有VO₂薄膜存在制備工藝復雜，且變色能力差的問題。一種顏色可調制的電驅動焦耳熱致變色夾膠玻璃由玻璃頂層、熱致變色聚合物層、透明導電氧化物層和玻璃底層組成。制備方法：一、制備熱致變色聚合物夾膠；二、組裝：方法1：采用刮涂鍍膜方式鍍膜；方法2：采用灌注法鍍膜。優點：顏色較為鮮艷，而不是呈現黃色；物理化學穩定性好，包殼后能夠減緩粒子在強光下的變質；能夠實現主動變色，通電后產生的焦耳熱會強制驅動熱致變色材料相變改變光學性質。

技術領域

本發明屬于智能玻璃技術領域，具體涉及一種顏色可調制的主動熱致變色夾膠玻璃及其制備方法。

背景技術

隨著雙碳目標的提出，節能減排成為了各個領域的首要任務。其中建筑、汽車等領域中廣泛存在的窗體是一個巨大的耗能缺口，由于窗體對于近紅外熱量調節的作用不強，導致其熱損耗占建筑能耗的60％，同時也對汽車的節能需求提出了挑戰，所以必須要發展先進的智能調光玻璃。在人工智能、物聯網、智能家居等技術等發展下，電控實現近紅外熱量透過率的調控是大勢所趨。但目前的電致變色器件涉及到變色層、電極層、固態電解質層等多層膜系，結構復雜，成本高，限制了其大規模應用。熱致變色技術作為一種被動調光技術，具有免維護、結構簡單、低成本、零排放、隨著溫度變化自調節的特點，收到了廣泛的關注。如果能夠將被動的熱致變色技術施加主動的驅動力，那么就有可能實現低成本的電致變色器件的設計。

熱致變色二氧化釩(VO₂)是一種典型的熱致變色材料，純VO₂在68℃附近會發生金屬絕緣體轉變，轉變前后光學性質會發生巨大的變化，具有廣泛的應用前景。其最顯著的特征就是熱滯效應，即升溫和降溫的相變溫度存在差異，一般由于相變需要過熱度或過冷度的驅動，升溫的相變溫度要高于降溫的相變溫度。實際上就可以利用這種熱滯效應作為一種熱開關，即通過基板通電加熱使其越過相變溫度發生相變，斷電后依然能夠維持變色狀態。

二氧化釩還存在一些固有的問題，除了光學性能和相變溫度以外，實際應用中面臨的最大問題就是物理化學穩定性差、顏色偏黃令人不適等。目前有人通過在粉體中摻混感溫變色粉來調節VO₂薄膜的色溫(中國已公開專利《一種冷暖色調可調的智能窗薄膜及其制備方法》，公開號：CN114262457A)，還有人利用SiO₂保護薄膜，同時利用銫鎢青銅調節顏色(中國已公開專利《一種具有高可見光透過率的智能隔熱復合涂層及其制法》，公開號：CN113105765A)，但還需要額外附加SiO₂或鎢青銅膜層使得工藝復雜，同時溫感變色粉會削弱VO₂本身的調制能力，距離應用依然存在一些問題。

發明內容

本發明的目的是要解決現有VO₂薄膜存在制備工藝復雜，且變色能力差的問題，而提供一種顏色可調制的電驅動焦耳熱致變色夾膠玻璃及其制備方法。

一種顏色可調制的電驅動焦耳熱致變色夾膠玻璃，它由上至下依次由玻璃頂層、熱致變色聚合物層、透明導電氧化物層和玻璃底層組成；所述熱致變色聚合物層由聚合物基底、熱致變色粉體和近紅外光吸收劑制成。

一種顏色可調制的電驅動焦耳熱致變色夾膠玻璃的制備方法，具體是按以下步驟完成的：

一、制備熱致變色聚合物夾膠：先將熱致變色粉體和近紅外光吸收劑加入乙醇中，再加入分散劑和消泡劑，超聲處理1h～2h，再加入聚合物基底，在攪拌條件下陳化0.5h～1.5h，得到熱致變色聚合物夾膠；所述乙醇與分散劑的體積比為20:(0.1～2)，所述乙醇與消泡劑的體積比為20:(0.1～2)；所述聚合物基底與乙醇的質量比為1:(5～10)；所述聚合物基底與熱致變色粉體的體積比為90:(5～10)；所述聚合物基底與近紅外光吸收劑的體積比為90:(0.5～5)；