[发明专利]玻璃智能窗及其制备方法

说明书

本发明公开了玻璃智能窗及其制备方法，该制备方法包括，提供两片玻璃；依次清洗处理、干燥处理所述玻璃；在干燥的两片玻璃之间加入水凝胶预聚液密封，所述水凝胶预聚液在两片所述玻璃之间原位聚合反应，获得玻璃智能窗；其中，所述水凝胶预聚液由以下制备步骤制得：将烯类单体、交联剂、催化剂和非离子表面活性剂加入去离子水中溶解，然后加入引发剂混合，获得水凝胶预聚液。本方法制备得到的玻璃智能窗对温度响应迅速，性能稳定。

技术领域

本发明属于功能材料技术领域，尤其涉及玻璃智能窗及其制备方法。

背景技术

全球约40％的能源消耗来自建筑行业，中国每年的建筑能耗都高达20％左右，这些能源被应用于制冷，供暖及照明等。在能源问题日益突出的今天，如何在满足人们日常生活需求的基础上减少能源损耗成为一个关键问题。“智能窗”能够动态调节太阳辐射能透过率，不仅可以让室内的人感到舒适，而且可以减少室内制冷、供暖所需的能耗，从源头上减少能源损耗。

目前，智能窗领域成熟的技术有电致变色智能窗、光致变色智能窗和热致变色智能窗，但是电致变色智能窗需要额外的电能来供应，造成了另一种能源的损耗，而光致变色智能窗工艺复杂、成本昂贵等特点也限制了其应用，传统的热致变色智能窗常用的材料VO₂相转变温度过高(68℃)，也使它难以应用于日常生活，因此开发一种工艺简单安全以及响应温度合适的智能窗迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于提供玻璃智能窗及其制备方法，制备方法安全、反应迅速。

为实现上述目的，第一方面，本发明实施例提供了一种玻璃智能窗的制备方法，包括：提供两片玻璃；依次清洗、干燥处理所述玻璃；在干燥的两片玻璃之间加入水凝胶预聚液密封，所述水凝胶预聚液在两片所述玻璃之间原位聚合反应，获得玻璃智能窗；其中，所述水凝胶预聚液由以下制备步骤制得：将非离子表面活性剂、烯类单体、交联剂、催化剂加入去离子水中溶解，然后加入引发剂混合，获得水凝胶预聚液。

根据本发明实施例，水凝胶预聚液在两片玻璃之间原位聚合反应为水凝胶，并且两片玻璃通过水凝胶粘合为玻璃智能窗；其中，非离子表面活性剂使合成的水凝胶预聚液具有温度响应性质，该制备方法安全且反应迅速。

在本发明第一方面的前述任一实施例中，水凝胶预聚液在两片玻璃之间的聚合时间为15min～30min，聚合温度为20℃～70℃。反应条件温和，且制备迅速。

在本发明第一方面的前述任一实施例中，以所述水凝胶预聚液的总质量1为质量基准，所述非离子表面活性剂的质量份数为0.5％～5％。水凝胶透明-不透明的转变温度可以通过改变非离子表面活性剂的用量来控制，非离子表面活性剂具有浊点的性质，随着温度升高，水凝胶的透光率降低。非离子表面活性剂的质量分数为0.5％～5％时，水凝胶透明-不透明开始转变的温度为25℃～50℃。随着非离子表面活性剂质量分数的增加，凝胶透明-不透明开始转变的温度越低。

在本发明第一方面的前述任一实施例中，以所制水凝胶预聚液的总质量1为质量基准，烯类单体的质量份数为5％～15％、所述交联剂的质量份数为0.05％～0.2％、催化剂的质量份数为0.05％～0.1％和引发剂的质量份数为0.05％～0.2％。水凝胶透明-不透明的转变温度可以通过改变烯类单体和交联剂的用量来控制，通过增加水凝胶预聚液中烯类单体与交联剂的用量，所制得的玻璃智能窗透明-不透明开始转变的温度将降低。该方法制备的玻璃智能窗对温度响应迅速，性能稳定。

在本发明第一方面的前述任一实施例中，清洗处理包括：使用水或者无水乙醇清洗所述玻璃，以去除所述玻璃表面的污渍。清洗溶剂对环境危害性小。