[发明专利]一种电致加热变色的超疏水薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种电致加热变色的超疏水薄膜，其特征在于，所述的电致加热变色的超疏水薄膜为复合薄膜，从上至下分别为低温变色层、高温变色层、rGO电致加热层和基底层；

将疏水性聚合物加入有机溶剂 A 中，搅拌均匀，将所得溶液滴涂在还原氧化石墨烯薄膜正面，室温下干燥，制得基底层；

所述的rGO电致加热层通过如下方法制备：将氧化石墨烯分散在水中，超声均匀后滴涂在氧气等离子体处理后的玻璃上，干燥，得GO薄膜；随后将碘化氢加入乙酸中混合均匀，再放入GO薄膜，在50-100^oC下还原；洗涤后干燥得到还原氧化石墨烯薄膜，再通过导电银浆将作为电极的细铜片粘结在还原氧化石墨烯薄膜正面的两侧，制得rGO电致加热层；

所述的低温变色层和高温变色层通过如下方法制备：将疏水性聚合物加入有机溶剂B中，搅拌后加入高温变色微胶囊，制得分散液1；将疏水性聚合物分散在有机溶剂B的溶液中，加入低温变色微胶囊，制得分散液2；将分散液1和分散液2依次喷涂到还原氧化石墨烯薄膜反面，形成低温变色层和高温变色层；

所述的有机溶剂A为N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲基乙酰胺中的任意一种；所述的有机溶剂B为丙酮、甲苯和四氢呋喃中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的电致加热变色的超疏水薄膜，其特征在于，所述的电致加热变色的超疏水薄膜在室温下水接触角为150-160^o；对薄膜施加小于10V的电压，薄膜表面温度在40s内升至30-100^oC；薄膜在加热时可实现三种颜色的转变，并在降温时可逆回复到原来的颜色。

3.权利要求1或2所述的电致加热变色的超疏水薄膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）按质量份数计，首先将0.1-0.4份氧化石墨烯分散在100份水中，超声均匀后滴涂在氧气等离子体处理后的玻璃上，干燥后得GO薄膜；将2-5份碘化氢加入10份乙酸中混合均匀，再放入GO薄膜，在50-100^oC下还原；洗涤后干燥，得到还原氧化石墨烯薄膜，再通过导电银浆将作为电极的细铜片粘结在还原氧化石墨烯正面的两侧，制得rGO电致加热层；

2）将疏水性聚合物加入有机溶剂A中，搅拌均匀，将所得溶液滴涂在还原氧化石墨烯薄膜正面，室温下干燥，制得基底层；然后将疏水性聚合物加入有机溶剂B中，搅拌均匀，再加入高温变色微胶囊，超声分散，制得分散液1；将疏水性聚合物分散在有机溶剂B的溶液中，加入低温变色微胶囊，超声分散，制得分散液2；将分散液1和分散液2依次喷涂到还原氧化石墨烯薄膜反面，形成多级变色层，喷涂量取决于喷涂条件，室温下干燥，制得电致加热变色的超疏水薄膜；

所述的疏水性聚合物为聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的任意一种；

所述的有机溶剂A为N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲基乙酰胺中的任意一种；所述的有机溶剂B为丙酮、甲苯和四氢呋喃中的任意一种。

4.根据权利要求3所述的电致加热变色的超疏水薄膜的制备方法，其特征在于：所述的低温变色微胶囊变色温度为31-65^oC，颜色变化为彩色-无色中的任意一种；所述的高温变色微胶囊变色温度为45-80^oC，颜色变化为彩色-彩色中的任意一种；所述的变色微胶囊粒径为0.5-5μm。

5.根据权利要求3所述的电致加热变色的超疏水薄膜的制备方法，其特征在于：所述的疏水性聚合物与有机溶剂A的质量比为3:20-3:10，疏水性聚合物与有机溶剂B的质量比为1:25-7:100，低温变色微胶囊与疏水性聚合物质量比为3:20-3:10，高温变色微胶囊与疏水性聚合物质量比为1:20-1:10。