一种具有热致变色、防雾和自修复功能的复合薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种具有热致变色、防雾和自修复功能的复合薄膜及其制备方法。所述复合薄膜依次包括第一二氧化硅层、二氧化钒层、第二二氧化硅层和聚合物层。本发明专利技术还公开了该复合薄膜的制备方法，包括：制备含有二氧化硅空心球纳米粒子、含有四价钒前驱体、含有疏水二氧化硅前驱体和含有防雾聚合物的四种溶胶液的制备；然后采用提拉、干燥和煅烧等方法，将四种溶胶液依次涂覆于基板上，即在基板上形成二氧化硅‑二氧化钒‑二氧化硅‑聚合物四层复合薄膜。本发明专利技术复合薄膜可见光透光性能良好，兼具热致变色、防雾和自修复的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有热致变色、防雾和自修复功能的复合薄膜及其制备方法
本专利技术涉及纳米材料制备
更具体地，涉及一种具有热致变色、防雾和自修复功能的复合薄膜及其制备方法。
技术介绍
与传统内燃机车辆相比，具有零尾气排放(温室气体和空气污染气体)的电动汽车更绿色，是汽车的未来发展方向。然而，行驶里程短、电池充电时间长限制了当前电动汽车行业的快速发展。汽车空调的冷却、加热、挡风玻璃除雾和除霜需要消耗大量的电能。在夏季和冬季的正常路况下，空调系统消耗的能量占汽车总能耗的18％和53％(EnergyConv.Manag.,156(2018)515-524；Appl.Therm.Eng.,137(2018)356-367)。因此，我们设想制备一种多功能涂层，一方面这种涂层可以根据环境温度智能调节进入汽车车厢内部的太阳辐射量，另一方面可以防雾/抗霜。这种涂层可以大大降低汽车空调能耗，提高电动汽车的行驶里程，增强驾驶的舒适性和安全性。采用变色涂层是控制太阳能辐照量的有效方法。其中，热致变色材料可以在不消耗其他能源的前提下，在温度诱导下实现对长波辐射透过率/反射率的高低变换。因此，热致变色玻璃技术可能成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有热致变色、防雾和自修复功能的复合薄膜，其特征在于，所述复合薄膜依次包括第一二氧化硅层、二氧化钒层、第二二氧化硅层和聚合物层。

【技术特征摘要】
1.一种具有热致变色、防雾和自修复功能的复合薄膜，其特征在于，所述复合薄膜依次包括第一二氧化硅层、二氧化钒层、第二二氧化硅层和聚合物层。2.根据权利要求1所述的复合薄膜，其特征在于，所述第一二氧化硅层包含二氧化硅空心球纳米粒子，且二氧化硅空心球纳米粒子的平均粒径为36～93纳米；所述二氧化钒层中二氧化钒为单斜晶相；所述第二二氧化硅层为疏水性二氧化硅层，接触角为91～119度；所述聚合物层是由主链或侧链含有羟基的聚合物水溶液与主链或侧链含有羧基的聚合物水溶液混合制成。3.一种具有热致变色、防雾和自修复功能的复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)制备含有二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液：将聚丙烯酸溶于氨水中，超声分散，然后逐滴加入到无水乙醇中，搅拌，得到混合液；将四乙氧基硅烷滴加到混合液中，搅拌，得到含有二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液；2)制备含有四价钒前驱体的溶胶液：将五氧化二钒和草酸加入乙醇中，搅拌反应，得到含有四价钒前驱体的溶胶液；3)制备含有疏水化二氧化硅前驱体的溶胶液：将四乙氧基硅烷、水、乙醇和盐酸混合，搅拌反应，得到二氧化硅前驱体溶胶液；将全氟辛基三乙氧基硅烷与乙醇混合，然后加入到制得的二氧化硅前驱体溶胶液中，搅拌反应，得到疏水化二氧化硅前驱体溶胶液；4)制备含有防雾聚合物的溶胶液：将主链或侧链含有羟基的聚合物水溶液与主链或侧链含有羧基的聚合物水溶液混合均匀，搅拌，超声或静置脱泡；5)依次制备多层复合薄膜：第一二氧化硅层，将玻璃基板浸入步骤1)得到的含有二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液中，提拉出玻璃基板后干燥；二氧化钒层，将表面涂覆二氧化硅空心球纳米粒子涂层的玻璃基板再次浸入步骤2)所得的四价钒前驱体溶胶液中，提拉出玻璃基板后干燥，煅烧；第二二氧化硅层，将表面涂覆二氧化硅-二氧化钒复合涂层的玻璃基板再次浸入步骤3)所得的疏水化二...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺军辉，姚琳，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11