高电导率PVB胶片的制备方法及其在电致变色玻璃中的应用技术

本发明专利技术高电导率PVB胶片的制备方法及其在电致变色玻璃中的应用，首先采用双螺杆熔融共混挤出的方式制备了PVB导电母粒，然后在挤出流延的过程中按比例加入PVB导电母粒，制得一种高电导率PVB胶片，该材料保持了PVB材料本身良好的机械性能，同时具有较高的电导率。通过高压釜蒸压彻底排出空气和水分制成电致变色夹胶玻璃，能使电致变色玻璃具有很好的离子传输性能并保持了材料本身良好的机械性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工新材料制备
，具体涉及一种高电导率PVB胶片的制备方法及其在电致变色玻璃中的应用。
技术介绍
随着国民经济和现代科学技术的发展，节能和环保受到了人们越来越多的关注。由于建筑能耗占有较大的比重，且呈逐年上升的趋势，因此，建筑节能已成为我国经济发展的一项长期的战略方针。夹层安全玻璃以其安全、隔音、隔热、抗紫外线等优异的性能被广泛应用于建筑业，其优异的隔热性能主要得益于夹层玻璃中间的聚合物材料的导热系数比普通玻璃的导热系数低得多，在热流的传递过程中对热流的阻碍作用较大。虽然夹层玻璃采用中间夹膜能很好的解决建筑节能的问题，但是这些夹层玻璃的光学性能是固定不变的，市场上急需一种能在外加电场下颜色及透光率等光学参数能发生可逆变化的玻璃，即电致变色玻璃。电致变色玻璃一般是在两层玻璃之间夹有5个薄膜层，分别为第一基底层、第一透明导电层、电致变色层、离子传输层、第二透明导电层、第二基底层。以阴极着色的WO3器件为例，电致变色的原理是当器件两端没有加电压时,初始状态的电致变色层是无色或浅色的，当在器件两端加上电压后，储存在离子传输层的锂离子在电场的作用下经过电解质层注入到WO3薄膜的晶格空隙中，形成钨青铜LiWO3-x，导致W6+被还原成低价的W5+，电子从W6+到W5+的带间跃迁吸收光子而引起变色。目前电致变色玻璃主要是采用液态电解质作为电致变色玻璃的离子传输层，这样会给电致变色玻璃的封装带来极大的不便，而且也不利于大面积显示。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种高电导率PVB胶片的制备方法及其在电致变色玻璃中的应用。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：为了解决液态电解质作为电致变色玻璃的离子传输层存在封装不便的技术问题，可以将聚合物和导电材料溶解于有机溶剂制成固态凝胶电解质作为电致变色玻璃的离子传输层，然而有机溶剂容易挥发，在挥发的过程中会产生气泡，影响固态凝胶电解质产品的电性能和机械性能，因此本专利技术采用了挤出流延的方法制备了一种高电导率的PVB胶片。本专利技术采用双螺杆挤出机先将锂盐与PVB进行熔融共混挤出制得PVB导电母粒，然后将PVB导电母粒按比例加入PVB基材中，采用挤出流延法制备高导电率PVB胶片，经过熔融共混挤出，提高了锂盐在PVB基材中的分散性，有利于稳定锂离子的浓度，从而更好的控制材料的电导率，并且不存在溶剂挥发产生气泡对电解质材料电性能和机械性能的影响。具体制备工艺如下：(1)将PVB树脂、锂盐、其它助剂采用双螺杆熔融共混挤出的方法制得PVB导电母粒；(2)采用挤出流延法制备PVB胶片，在流延过程中将步骤(1)制得的PVB导电母粒按比例加入，制得高电导率PVB流延胶片。其中，步骤(1)所述的PVB树脂、锂盐、其它助剂的质量百分比为：65～70:10～20:15～25；步骤(1)所述的其它助剂包括：增塑剂、抗氧剂、紫外光吸收剂、稳定剂；步骤(1)所述的锂盐为：高氯酸锂、碳酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、三氟甲磺酸锂中的一种或任意几种组合；步骤(2)所述的挤出流延过程中PVB导电母粒的加入量为PVB树脂总质量的15～30％。本专利技术还提供了高电导率PVB胶片在电致变色玻璃中的应用，所述电致变色玻璃的制备方法如下：按第一基底层、第一透明导电层、电致变色层、离子传输层、第二透明导电层、第二基底层的顺序依次叠放各层，然后采用高压釜蒸压彻底排出空气和水分制成电致变色夹胶玻璃。上述离子传输层为高电导率PVB胶片，该离子传输层的厚度为0.1～1.14mm。本专利技术的有益效果在于：(1)聚醚链段可与碱金属盐发生溶剂化作用，随着高分子链段的运动，PVB链上的醚氧基团可与碱金属盐发生“络合-解络合”，促进了带电离子在高分子基体中的传输，因此获得了高电导率的电解质材料。(2)经过熔融共混挤出，提高了锂盐在PVB基材中的分散性，有利于稳定锂离子的浓度，从而更好的控制材料的电导率，且经过挤出制备导电母粒不会出现溶剂挥发产生气泡的问题；以该方法制得的胶片作为离子传输层，能使电致变色玻璃具有很好的离子传输性能，解决了现有液态电解质使电致变色夹胶玻璃的封装极为不便且不适用于大面积显示的问题。(3)用于电致变色夹胶玻璃时，通过对电致变色玻璃通入不同的电压，可以有不同的颜色，既保证了对光谱的高效选择性，又可自动调控颜色、调光和调温，具有高效、低能耗、绿色环保、智能化的特点，同时该材料保持了PVB材料作为夹胶玻璃良好的机械性能。具体实施方式下面结合实施例作进一步详述：实施例1：将650gPVB树脂、200g高氯酸锂、100g增塑剂、15g抗氧剂、15g紫外光吸收剂、20g稳定剂加入高速混合机中均匀混合后，采用双螺杆挤出机熔融共混挤出的方法制得PVB导电母粒；在挤出流延的过程中将PVB导电母粒按20％的比例加入PVB树脂中，制得厚度为1mm的高电导率PVB流延胶片。按第一基底层、第一透明导电层、电致变色层、高电导率PVB胶片、第二透明导电层、第二基底层的顺序依次叠放各层，然后采用高压釜蒸压成型制成电致变色夹胶玻璃。实施例2：将680gPVB树脂、180g碳酸锂、110g增塑剂、20g抗氧剂、20g紫外光吸收剂、10g稳定剂加入高速混合机中均匀混合后，采用双螺杆挤出机熔融共混挤出的方法制得PVB导电母粒；在挤出流延的过程中将PVB导电母粒按20％的比例加入PVB树脂中，制得厚度为1mm的高电导率PVB流延胶片。按第一基底层、第一透明导电层、电致变色层、高电导率PVB胶片、第二透明导电层、第二基底层的顺序依次叠放各层，然后采用高压釜蒸压成型制成电致变色夹胶玻璃。实施例3：将700gPVB树脂、150g高氯酸锂、100g增塑剂、20g抗氧剂、20g紫外光吸收剂、10g稳定剂加入高速混合机中均匀混合后，采用双螺杆挤出机熔融共混挤出的方法制得PVB导电母粒；在挤出流延的过程中将PVB导电母粒按20％的比例加入PVB树脂中，制得厚度为1mm的高电导率PVB流延胶片。按第一基底层、第一透明导电层、电致变色层、高电导率PVB胶片、第二透明导电层、第二基底层的顺序依次叠放各层，然后采用高压釜蒸压成型制成电致变色夹胶玻璃。实施例4：将700gPVB树脂、150g高氯酸锂、100g增塑剂、20g抗氧剂、20g紫外光吸收剂、10g稳定剂加入高速混合机中均匀混合后，采用双螺杆挤出机熔融共混挤出的方法制得PVB导电母粒；在挤出流延的过程中将PVB导电母粒按25％的比例加入PVB树脂中，制得厚度为1mm的高电导率PVB流延胶片。按第一基底层、第一透明导电层、电致变色层、高电导率PVB胶片、第二透明导电层、第二基底层的顺序依次叠放各层，然后采用高压釜蒸压成型制成电致变色夹胶玻璃。对比实施例1将925gPVB树脂、37.5g高氯酸锂、25g增塑剂、5g抗氧剂、5g紫外光吸收剂、2.5g稳定剂加入高速混合机中均匀混合后，采用挤出流延的方法制得厚度为1mm的PVB胶片。按第一基底层、第一透明导电层、电致变色层、PVB胶片、第二透明导电层、第二基底层的顺序依次叠放各层，然后采用高压釜蒸压成型制成电致变色夹胶玻璃。对比实施例2将92.5gPVB树脂、3.75g高氯酸锂、2.5g增塑剂、0.5g抗氧剂、0.5g紫外光吸收剂、0.25g稳定剂混合均匀加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高电导率PVB胶片的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下工艺步骤：(1)将PVB树脂、锂盐、其它助剂采用双螺杆熔融共混挤出的方法制得PVB导电母粒；(2)在挤出流延制备PVB胶片的过程中，按比例加入步骤(1)制得的PVB导电母粒，制得高电导率PVB胶片。

【技术特征摘要】
1.一种高电导率PVB胶片的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下工艺步骤：(1)将PVB树脂、锂盐、其它助剂采用双螺杆熔融共混挤出的方法制得PVB导电母粒；(2)在挤出流延制备PVB胶片的过程中，按比例加入步骤(1)制得的PVB导电母粒，制得高电导率PVB胶片。2.如权利要求1所述的高电导率PVB胶片的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的PVB树脂、锂盐、其它助剂的质量百分比为：65～70:10～20:15～25。3.如权利要求1所述的高电导率PVB胶片的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的其它助剂包括：增塑剂、抗氧剂、紫外光吸收剂、稳定剂。4.如权利要求1所述的高电导率PVB胶片的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的锂盐为：高...

【专利技术属性】
技术研发人员：金新伟，
申请(专利权)人：常州伟达塑胶有限公司，金新伟，
类型：发明
国别省市：江苏;32