[发明专利]一种快速响应热致型调光材料及快速响应智能调光薄膜

说明书

本发明提供一种快速响应热致型调光材料及快速响应智能调光薄膜，本发明提供的热致型调光材料，包括树脂基材层和分散于所述树脂基材层中的有机相变粒子和光热转换纳米粒子，所述机相变粒子的质量为树脂基材层总质量的0.5％‑15％，所述光热转换纳米粒子的质量为树脂基材层总质量的0.5％‑15％，所述有机相变粒子在温度为30℃‑80℃可发生相转变，所述光热转换纳米粒子的粒径为5‑200纳米。本发明提供的快速响应热致型调光材料及智能调薄膜的可见光透过率可随温度和光照强度的变化而发生改变，具有智能调光的效果。

技术领域

本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种快速响应热致型调光材料及快速响应智能调光薄膜。

背景技术

在建筑玻璃幕墙、汽车天窗、飞机侧窗等应用案例中，出于保护隐私或者节能的目的，用户希望玻璃窗能够具有透明态和非透明态可逆转换的功能。特别是在目前的建筑大量使用平板玻璃的背景下，使用调光玻璃的需求越来越迫切。如今，已经有多种技术，可以实现玻璃的调光功能，例如液晶调光技术、电致变色技术以及热致变色技术。

液晶调光技术，基本原理就是在关闭电源时，调光层中的液晶分子处于无序的分散状态，从而阻隔光线透过；当打开电源时，调光层中的液晶分子处于有序排列的分散状态，光线可以顺利通过。即在外接电源的开/关控制下实现透明与不透明状态的切换。电致变色技术是利用外加电场使得活性材料发生氧化还原反应，从而呈现透明态或者着色态，并且该过程可逆。热致变色技术是在阳光照射下，玻璃的温度升高，使得材料的光学性质发生变化，从而进行光线透过率的调节。

采用液晶调光技术或者电致变色技术的产品，往往结构复杂，制造成本较高。同时，这两类产品在大规模化应用上成本仍然高昂，外接电源的使用方案的确还是在消耗能源，且长期的维护管理是个巨大问题。同时，如中国发明专利所述(中国发明专利CN106143072A)，电致变色的玻璃，其性能随着循环次数的增加，还会慢慢退化。

热致型调光技术，是一种能够随着环境温度的变化而进行透过率调节的技术，即在预先设定的热致响应温度区间中自适应地调节光线的透过率，由透明状态与不透明状态之间变化，且过程可逆。所述的热致型调光膜可以应用在建筑的外立面或者顶棚，汽车玻璃及农业用大棚等方面，自适应调光的同时阻隔部分热量进入，对绿色节能有很大的现实意义。同时，热致型自适应调光膜并不需要外接电源控制，长期稳定性更高，制备工艺更简单，生产成本更低，与目前市场上常见的电控调光膜/玻璃等产品相比更具有显著经济效益。

相比于液晶调光技术和电致变色技术，通过阳光照射进行加热的热致型调光膜，其响应速度要慢很多。在一些应用案例，如建筑幕墙或者汽车天窗，需要花费较长时间实现透过率的完整调节，会给用户不好的使用体验。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种可见光透过率可随温度变化而发生改变的快速响应热致型调光材料及快速响应智能调光薄膜。

本发明提供一种快速响应热致型调光材料，包括树脂基材层和分散于所述树脂基材层中的有机相变粒子和光热转换纳米粒子，所述有机相变粒子的质量为树脂基材层总质量的0.5％-15％，所述光热转换纳米粒子的质量为树脂基材层总质量的0.5％-15％，所述有机相变粒子在温度为30℃-80℃可发生相转变，所述光热转换纳米粒子的粒径为5-200纳米。

优选地，所述光热转换纳米粒子包括贵金属纳米粒子和/或半导体光热转化材料纳米粒子。

优选地，所述贵金属纳米粒子包括银纳米粒子、金纳米粒子和铂纳米粒子中的一种或几种；

所述半导体光热转化材料纳米粒子包括硫化铜类纳米粒子、碲化铜类纳米粒子、硒化铜类纳米粒子、铟锡氧化物纳米粒子、锑掺杂二氧化锡纳米粒子、三氧化钨纳米粒子和氮化钛纳米粒子中的一种或几种。

优选地，所述有机相变粒子包括脂肪烃，芳香烃，脂肪酸，石蜡，三硬脂酸甘油酯，单硬脂酸甘油酯，氢化蓖麻油中的一种或多种。