[发明专利]可逆热致变色薄膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种可逆热致变色薄膜及其制备方法。该可逆热致变色薄膜包括PET薄膜层及无机热致变色涂覆液层，无机热致变色涂覆液层包括如下重量份的组分：无机纳米浆料5～130份、有机高分子分散基质A5～130份、溶剂A10～120份、抗老化剂A0.01～0.1份。该可逆热致变色薄膜的制备方法是：将改性VO₂纳米粉末、研磨分散剂B、溶剂B及抗老化剂B搅拌混合，放置于砂磨机中高速研磨，得到无机纳米浆料；再加入有机高分子分散基质A中，搅拌混合，依次加入溶剂A和抗老化剂A，得到无机热致变色涂覆液，再涂覆于PET薄膜层上。本发明的可逆热致变色薄膜成本低，加工制备方法简单，具有更好的环境稳定性和使用寿命。

技术领域

本发明涉及智能调光复合薄膜材料领域，具体涉及一种用于智能调光玻璃的可逆热致变色薄膜及其制备方法。

背景技术

智能玻璃是一种可以在外界刺激或者人为控制条件下调整太阳光的透过、反射或吸收光谱的功能玻璃，该智能玻璃一般分为两种制备方法：一是将感应材料制成膜状复合到无机玻璃表面或是夹杂在两层普通玻璃中间；二是利用感应材料对玻璃本身进行改性。鉴于玻璃本身改性获得的智能玻璃工艺复杂、成本高，应用实例少，目前智能玻璃的研发与制备多数以第一种方法居多。

智能玻璃感应材料主要包括热致变色、电致变色和气致变色三种类型，分别通过环境温度、外加电场和敏感气体刺激来改变光谱性质。用于智能玻璃的可逆热致变色材料主要有三类：无机材料类、液晶类、有机材料类。相对于有机热致变色材料，无机类具有更好的耐候性、耐久性、以及较好的混合加工性。

热致变色玻璃是由普通玻璃镀上一层可逆热致变色材料而制成。在众多无机类的可逆热致变色材料中，以钒的氧化物为基础的薄膜涂层是人们研究的热点。VO₂薄膜具有较高的低温透过率和很低的高温透过率。通过掺杂等方法，能够把VO₂薄膜的相变温度降低至室温附近，可用于建筑物窗户和汽车玻璃的薄膜材料，即智能调光玻璃，控制室内温度达到冬暖夏凉的效果，帮组降低空调负荷，节约能耗。

VO₂具有智能调温的性能，但要实现在建筑或汽车玻璃上应用，必须解决以下两个问题：一是VO₂的相变温度是68℃，必须通过掺杂或者改变制备方法等，将VO₂的相变温度降低至室温附近。离子掺杂可以改变能带间隙、晶体内应力、微观结构、钒离子价态及晶体缺陷等等因素来影响VO₂的热致变色性能，即改变热致变色温度。目前，针对金属离子掺杂、非金属离子掺杂和二元掺杂都已有研究成果。如1988年，F.C.Case用电子束蒸发方法在蓝宝石基地上镀制了相变温度为38℃的VO₂薄膜，其中掺杂了0.9％的W；二是调整可见光的透射比。上述的研究表明VO₂薄膜不论相变前后可见光透过率都较低，多数都小于40％。目前尚未有较好的制备方法来调整VO₂薄膜相变前后的可见光透射比。

发明内容

基于此，本发明提供一种无毒、稳定性高、对环境友好的可逆热致变色薄膜，能够根据温度的改变来调控光谱性质，用于制备智能调光玻璃。

本发明还提供上述可逆热致变色薄膜的制备方法。

为了实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：

一种可逆热致变色薄膜，包括PET薄膜层、及涂覆于所述PET薄膜层表面的无机热致变色涂覆液层，所述无机热致变色涂覆液层包括如下重量份的组分：