一種電致變色夾膠玻璃及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及節能玻璃技術領域，尤其涉及一種電致變色夾膠玻璃及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著國民經濟和現代科學技術的發展，節能和環保受到了人們越來越多的關注。在不斷增大的社會總能耗中，建筑能耗占有較大的比重。我國建筑能耗已占全社會總能耗的27.6%，且呈逐年上升的趨勢。因此，建筑節能已成為我國經濟發展的一項長期的戰略方針。夾層安全玻璃以其安全、隔音、隔熱、抗紫外線等優異的性能被廣泛應用于建筑業，其優異的隔熱性能主要得益于夾層玻璃中間的聚合物材料的導熱系數比普通玻璃的導熱系數低得多，在熱流的傳遞過程中對熱流的阻礙作用較大。目前，夾層玻璃中的中間夾膜主要以PVB、EVA、TPU、SGP為主，但單用這些中間夾膜做出來的夾層玻璃與傳統的L0E-E中空玻璃相比，隔熱性能較差，因此技術人員開始研究具有優良隔熱性能的中間夾膜。中國專利201210106417.7和201410353896.1以EVA作為基材，制備出對紫外線和紅外線屏蔽較高，而且使得可見光透過率高的功能隔熱EVA膠膜。中國專利201110312122.0利用少量有機溶劑將少量PVB溶解，再加入適量ΙΤ0粉，用球磨機反復碾磨形成納米乳液，再與增塑劑按一定比例加到PVB樹脂粉中，在擠出機中塑化通過模具成膜而得到一種隔熱PVB膜片。雖然夾層玻璃應用這些中間夾膜能很好的解決建筑節能的問題，但是這些夾層玻璃的光學性能是固定不變的。市場上作為吸收和反射可調節的、近紅外區能量可控的“靈巧窗”在建筑行業具有十分誘人的應用前景，急需一種能在外加電場下顏色及透光率等光學參數能發生可逆變化的玻璃，即電致變色玻璃。
[0003]電致變色材料是指在外加電流或電場的作用下，材料的光學性能(透射率、反射率、吸收率和發射率等)在可見光波長范圍內產生穩定的可逆變化，可以廣泛應用于能源、信息、電子、建筑等各個方面。電致變色玻璃是以玻璃或亞克力玻璃作為基底材料，依次鍍上透明導電層、電致變色層、離子傳輸層、離子存儲層和透明導電層。在早期研究中，主要是采用液態電解質作為電致變色器件的離子傳輸層，這樣會給電致變色器件的封裝帶來極大的不便，而且也不利于大面積顯示。
【發明內容】
[0004]本發明針對現有的電致變色夾膠玻璃因使用液態電解質作為離子傳輸層，導致電致變色夾膠玻璃的封裝極為不便，難以制作大面積的致電變色夾膠玻璃的問題，提供一種以固態凝膠電解質作為離子傳輸層，便于封裝的電致變色夾膠玻璃，尤其是一種同時具有熱反射功能的電致變色夾膠玻璃。
[0005]為實現上述目的，本發明采用以下技術方案。
[0006]—種電致變色夾膠玻璃，包括依次層疊的第一基底層、第一透明導電層、電致變色層、離子傳輸層、離子儲存層、第二透明導電層和第二基底層；所述離子傳輸層是樹脂和導電漿料按任意比例混合均勻后形成的膜；所述導電漿料包括有機溶劑(增塑劑)和含堿金屬的路易斯堿，所述含堿金屬的路易斯堿的質量為有機溶劑(增塑劑)的質量的5-50%。優選的，所述離子傳輸層的厚度為0.03-0.38mm。
[0007]優選的，所述第一基底層與第一透明導電層之間還設有第一隔熱膠膜和第一塑料膜，所述第一隔熱膠膜設在第一基底層與第一塑料膜之間。更優選的，所述第二基底層與第二透明導電層之間還設有第二隔熱膠膜和第二塑料膜，所述第二隔熱膠膜設在第二基底層與第二塑料膜之間。
[0008]優選的，所述導電漿料還包括納米粉體，納米粉體的質量為有機溶劑(增塑劑)質量的5-20%，所述納米粉體為納米ΙΤ0、納米ΑΤ0、納米ΑΖ0、納米ZnO和納米Cu中的任一種。
[0009]優選的，所述導電漿料還包括偶聯劑，所述偶聯劑的質量為導電漿料質量的0.76-25.8% O
[0010]優選的，所述導電漿料還包括交聯劑，所述交聯劑的質量為導電漿料的質量的0.4-25.8% ο
[0011]優選的，所述導電漿料還包括紫外線吸收劑，所述紫外線吸收劑的質量為導電漿料的質量的0.1-12.9%。
[0012]優選的，所述有機溶劑(增塑劑)為聚乙二醇、乙二醇、無水丙烯碳酸酯、三甘醇二異辛酸酯中的任一種。
[0013]優選的，所述含堿金屬的路易斯堿為碘化鈉、高氯酸鋰、高氯酸鈉和高氯酸鉀中的任一種。
[0014]優選的，所述樹脂為EVA樹脂，所述有機溶劑(增塑劑)的質量為EVA樹脂的質量的0.5-2% ;所述樹脂為PVB樹脂，所述有機溶劑(增塑劑)的質量為PVB樹脂的質量的20-45% ;所述樹脂為PMMA樹脂，所述溶劑的質量為PMMA樹脂的質量的1.56-2.5倍。
[0015]優選的，第一基底層和第二基底層均為鋼化玻璃；更優選的，鋼化玻璃的厚度為3-8mm。
[0016]優選的，所述第一隔熱膠膜和第二隔熱膠膜均為納米隔熱EVA膠膜、納米隔熱PVB膠膜、納米隔熱TPU膠膜、納米隔熱SGP膠膜中的任一種；更優選的，第一隔熱膠膜和第二隔熱膠膜的厚度均為0.25-0.76mm。
[0017]優選的，所述第一塑料膜和第二塑料膜均為透明PET膜、透明PC膜、透明PMMA膜中的任一種；更優選的，第一塑料膜和第二塑料膜的厚度均為120-188 μπι。
[0018]優選的，所述第一透明導電層和第二透明導電層均為ITO(氧化銦錫)鍍層、ATO (氧化錫銻)鍍層、AZO (摻鋁氧化鋅)鍍層、FTO (摻氟氧化錫)鍍層中的任一種；更優選的，第一透明導電層和第二透明導電層的厚度均為30-300nm。
[0019]優選的，所述電致變色層均為氧化鉬(MoO3)鍍層、氧化釩(V2O5)鍍層、氧化鈮(Nb2O5)鍍層、氫氧化銥(Ir (OH) 3)鍍層、氧化鎳N1x (I < X < 3)鍍層、普魯士藍([Fe3+Fe2+(CN)6])涂層、普魯士黑([Fe3+Fe3+(CN)6])涂層、普魯士綠([Fe33+{Fe3+(CN) J2{Fe2+(CN)6}])涂層、紫羅精(1，1'-雙取代基-4-4'-聯吡啶)涂層、聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)/聚對苯乙烯磺酸(PED0T/PSS)涂層中的任一種；更優選的，電致變色層的厚度為
0.2-20 μπι。
[0020]優選的，所述離子儲存層為三氧化鎢(WO3)鍍層、氧化鈰(CeO2)鍍層、二氧化鈦(T12)鍍層、氧化釩(V2O5)鍍層、氧化鈦摻雜氧化鈰(T12-CeO2)鍍層、氧化釩摻雜氧化鈰(V205-Ce02)鍍層、磷酸鐵鋰鍍層、鈷酸鋰鍍層、硅酸鋯鋰鍍層、六氟磷酸鋰鍍層中的任一種；更優選的，離子儲存層的厚度為50-500nm。
[0021]以上所述電致變色夾膠玻璃的制備方法，包括以下步驟:
[0022]S1制備固態凝膠電解質:先將組成導電漿料的各組分混合均勻，然后將導電漿料加入到樹脂中，攪拌混合物至混合物呈凝膠狀態，得到凝膠電解質；備用；
[0023]S2封裝:按第一基底層、第一透明導電層、電致變色層、固態凝膠電解質、離子儲存層、第二透明導電層、第二基底層的順序依次疊放各層，得預疊結構；然后使用夾膠爐或高壓釜將預疊結構封裝成電致變色夾膠玻璃；
[0024]封裝后，所述固態凝膠電解質成為離子傳輸層。
[0025]優選的，在電致變色夾膠玻璃還包括第一隔熱膠膜、第一塑料膜、第二隔熱膠膜和第二塑料膜時，所述步驟S2中，首先，依次將第一塑料膜、第一透明導電層、電致變色層組合在一起，形成第一層組；依次將離子儲存層、第二透明導電層、第二塑料膜組合在一起，形成第二層組；然后按第一基底層、第一隔熱膠膜、第一層組、固態凝膠電解質、第二層組、第二隔熱膠膜、第二基底層的順序依次疊放各層，得預疊結構。
[0026]與現有技術相比，本發明的有益效果是:本發明通過以固態凝膠電解質作為離子傳輸層，成功解決了現有液態電解質使電致變色夾膠玻璃的封裝極為不便且不適用于大面積顯示的問題。通過調整固態凝膠電解質的組分及配比，使最后形成的離子傳輸層具有良好的離子傳輸性能。此外，本發明以建筑PC膜或PMMA膜為基材，結合隔熱膠膜高效屏蔽紅外線和紫外線，制備出一種具有熱反射功能的電致變色夾膠玻璃，既保證了對光譜的高效選擇性，又可自動調控顏色、調光和調溫，具有高效、低能耗、綠色環保、智能化的特點，大大減少了建筑物的能量負荷，符合當前節能減排、低碳經濟的發展要求。
【附圖說明】
[0027]圖1為實施例1中電致變色夾膠玻璃的結構示意圖；
[0028]圖2為實施例1中電致變色夾膠玻璃的紫外-可見-近紅外光譜的透射比曲線圖；
[0029]圖3為實施例1中電致變色夾膠玻璃的紫外-可見-近紅外光譜的反射比曲線圖；
[0030]圖4為實施例1中電致變色夾膠玻璃的遠紅外光譜的反射比曲線圖。
【具體實施方式】
[0031]為了更充分的理解本發明的技術內容，下面結合具體實施例對本發明的技術方案作進一步介紹和說明。
[0032]以下實施例中所用的第一隔熱膠膜和第二隔熱膠膜是廣州保均塑料科技有限公司提供的納米隔熱EVA膠膜、納米隔熱PVB膠膜、納米隔熱TPU膠膜或納米隔熱SGP膠膜，厚度為0.25-0.76mm。第一隔熱膠膜和第二隔熱膠膜也可以是中國專利201410353896.1中所述的隔熱EVA不流膠膠膜。
[0033]實施例1
[0034]本實施例提供一種電致變色夾膠玻璃，如圖1所示，以及該