[发明专利]一种基于聚苯胺的电致变色织物及其制备方法

权利要求书

1.一种基于聚苯胺的电致变色织物，其特征在于：所述电致变色织物由上至下依次包括聚苯胺复合材料、上层导电织物、复合凝胶电解质、离子储存层和下层导电织物，最外面两层均为透明保护薄膜；所述上层导电织物与下层导电织物分别通过导线与直流电源的电极相连接。

2.根据权利要求1所述的电致变色织物，其特征在于：所述聚苯胺复合材料按照包括下述步骤的方法制备：

将掺杂剂加入至聚乙烯醇水溶液中得到溶液a；

将苯胺或苯胺与其衍生物的混合物加入至所述溶液a中得到溶液b；

将氧化剂加入至所述溶液b中经反应即得所述聚苯胺复合材料。

3.根据权利要求2所述的电致变色织物，其特征在于：所述聚乙烯醇水溶液的质量百分含量为1％～50％；所述溶液a中所述掺杂剂的质量百分含量为1％～10％；所述溶液b中苯胺或苯胺与其衍生物的混合物的质量百分含量为0.1％～10％；所述氧化剂与苯胺或苯胺与其衍生物的混合物的质量份数比为(1～20)∶(0.1～10)；所述反应的温度为0℃～60℃；所述反应的时间为3h～24h。

4.根据权利要求2或3所述的电致变色织物，其特征在于：将所述氧化剂的水溶液滴加至所述溶液b中。

5.根据权利要求1-4中任一所述的电致变色织物，其特征在于：所述上层导电织物和下层导电织物均为表面镀金属的织物、表面浸渍导电高分子的织物、表面镀覆金属的导电纤维或纯金属纤维与普通纤维交织得到的织物和纯金属纤维构成织物中至少一种；所述上层导电织物和下层导电织物的表面电阻为0.01～1000Ω/□；所述直流电源的电压为0～3V。

6.根据权利要求5所述的电致变色织物，其特征在于：所述表面镀金属的织物中的金属为镍、铜、金、银和镍铜合金中至少一种；所述表面浸渍导电高分子的织物中的导电高分子为噻吩类聚合物及其衍生物、吡咯类聚合物及其衍生物、苯胺类聚合物及其衍生物和聚对苯二撑类及其衍生物中至少一种；所述表面镀覆金属的导电纤维中金属为镍、铜、金、银和镍铜合金中至少一种；所述纯金属纤维为不锈钢丝纤维、银丝纤维、金丝纤维和铜丝纤维中至少一种。

7.根据权利要求1-6中任一所述的电致变色织物，其特征在于：所述复合凝胶电解质由质量份数比为(5～10)∶(5～30)∶(90～60)的高氯酸锂、聚甲基丙烯酸甲酯和碳酸丙烯酯或碳酸丙烯酯与碳酸乙烯酯的混合物组成；所述离子储存层为氧化镍、五氧化二钒、氧化钴、氧化钨、氧化钼、氧化铱、紫罗箐、普鲁士蓝、聚苯胺、聚吡咯、聚吡啶和聚噻吩中至少一种；所述透明保护薄膜为聚氨酯薄膜或聚酯薄膜，厚度为1μm～50μm。

8.根据权利要求2-5中任一所述的电致变色织物，其特征在于：所述掺杂剂为硫酸、盐酸、磷酸、高氯酸、对甲苯磺酸、磺基水杨酸、十二烷基苯磺酸、二壬基萘磺酸和樟脑磺酸中至少一种；所述苯胺衍生物为邻甲氧基苯胺、邻甲基苯胺、邻胺基苯磺酸、邻胺基苯甲酸和N-(4-磺苯基)苯胺中至少一种；所述氧化剂为(NH₄)₂S₂O₈、K₂Cr₂O₇、K₂S₂O₈、KIO₃、FeCl₃、H₂O₂、Na₂S₂O₈和(NH₄)₂Cr₂O₇中至少一种。

9.权利要求1-8中任一所述电致变色织物的制备方法，包括如下步骤：

在所述下层导电织物上涂覆所述离子储存层，然后继续涂覆所述复合凝胶电解质；

在所述上层导电织物上涂覆所述聚苯胺复合材料并经干燥步骤；

将所述上层导电织物与下层导电织物叠合在一起，其中所述复合凝胶电解质与所述上层导电织物连接在一起；然后所述上层导电织物的聚苯胺复合材料端面和所述下层导电织物端面均用所述透明保护薄膜进行封装；

将所述上层导电织物与下层导电织物分别引出导线后与所述直流电源相连接即得产品。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述干燥的温度为80℃～120℃；所述干燥的时间为10min～60min。