一种电致变色凝胶和防眩光智能玻璃制造技术

本发明专利技术公开了一种电致变色凝胶，由电致变色材料、离子存储材料、电解质、溶剂和凝胶材料在紫外光固化条件下形成；电致变色材料为紫精化合物；离子存储材料为空穴传输材料，离子存储材料与电致变色材料具有相同变色功能，且变色电压与电致变色材料相反；电解质为锂盐化合物或铵盐化合物；溶剂为碳酸酯类溶剂；凝胶材料是以单体MMA和光引发剂在交联剂作用下，通过紫外光聚合反应形成的交联型聚合物。相比较于现有技术中的全固态电致变色材料，具有较高的离子电导率、变色范围和响应速度，实现稳定性好、响应时间短的高性能防眩光智能玻璃。响应时间短的高性能防眩光智能玻璃。响应时间短的高性能防眩光智能玻璃。

【技术实现步骤摘要】
一种电致变色凝胶和防眩光智能玻璃


[0001]本专利技术涉及电致变色材料与器件领域，尤其涉及一种电致变色凝胶和防眩光智能玻璃。

技术介绍

[0002]电致变色是指材料的光学属性在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化，具有电致变色性能的材料成为电致变色材料。由电致变色材料所制备的器件具有用户可控制颜色变化的特点，在电致变色智能窗、智能防眩目后视镜、变色太阳镜等领域被广泛使用。
[0003]现有的电致变色材料分别由WO3和NiO充当电致变色层和离子存储层，然后在电致变色层和离子存储层中制备一层固态的电解质层，提供离子在电致变色层与离子存储层之间的传输提供通道，最终制备出“三明治”结构的全固态电致变色镜；这种全固态电致变色材料使用的电解质一般为固态锂盐，其存在离子电导率不高、变色范围差、器件响应速度慢等一系列问题。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种电致变色凝胶。

技术实现思路

[0005]本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种电致变色凝胶和防眩光智能玻璃，旨在解决现有技术中的电致变色材料离子电导率不高、变色范围差、器件响应速度慢的问题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种电致变色凝胶，其特征在于，由电致变色材料、离子存储材料、电解质和溶剂混合于凝胶材料制备形成；
[0007]所述电致变色材料为紫精化合物；
[0008]所述离子存储材料为空穴传输材料，所述离子存储材料与所述电致变色材料具有相同变色功能，且变色电压与所述电致变色材料相反；
[0009]所述电解质为锂盐化合物或铵盐化合物；
[0010]所述溶剂为碳酸酯类溶剂；
[0011]所述凝胶材料是以单体MMA和光引发剂在交联剂作用下，通过紫外光聚合反应形成的交联型聚合物。
[0012]本专利技术一个较佳实施例中，所述紫精化合物为乙基紫精二高氯酸盐、乙基紫精二高氯酸盐、苄基紫精二氯盐或苄基紫精二四氟硼酸盐中的一种。
[0013]本专利技术一个较佳实施例中，所述离子存储材料为5,10
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二甲基吩嗪、二茂铁或N,N,N',N'
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四甲基对苯二胺中的一种。
[0014]本专利技术一个较佳实施例中，所述电解质为高氯酸锂、六氟磷酸锂、四丁基六氟磷酸铵或四丁基四氟硼酸铵中的一种。
[0015]本专利技术一个较佳实施例中，所述电致变色材料、离子存储材料、电解质、溶剂和凝胶材料的质量占比分别为：1～2％、0.5～1％、10～12％、80～85％、2～3％。
[0016]本专利技术一个较佳实施例中，所述电致变色材料、离子存储材料和电解质按照摩尔比例为1：1：10。
[0017]本专利技术一个较佳实施例中，每10g所述凝胶材料不少于0.05M电致变色材料。
[0018]本专利技术一个较佳实施例中，所述电致变色材料和所述离子存储材料在电场作用下得失电子时所处的电位大小相等。
[0019]本专利技术一个较佳实施例中，所述苄基紫精二四氟硼酸盐的制备方法，包括以下步骤：
[0020]S1、加入联吡啶和DMF溶液，搅拌后加入的苄氯，升温至75～80℃并反应12～24小时；其中，每摩尔的联吡啶对应DMF溶液为18～22L，每摩尔的联吡啶对应0.8～1.2摩尔的苄氯；
[0021]S2、冷却到室温，将S1所得悬浮物进行减压抽滤，并用乙醚洗涤2～4次；将得到的产物干燥，得到淡黄色固体。
[0022]S3、向S2中淡黄色固体中加入水，搅拌后加入四氟硼酸钠，溶液由淡黄色透明液体变为白色混浊状，在温度25～35℃下反应5～15天；联吡啶与四氟硼酸钠的质量比为1：3～5；
[0023]S4、冷却到室温，将S3所得悬浮物进行减压抽滤，并用水洗涤2～4次；将得到的产物干燥，得到白色固体，即苄基紫精二四氟硼酸盐。
[0024]一种防眩光智能玻璃，包括两层导电玻璃，设置在所述两层导电玻璃之间的权利要求1
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6中任一项所述的电致变色凝胶，以及与所述导电玻璃连接的电源。
[0025]本专利技术提供了一种防眩光智能玻璃的制备方法，包括以下步骤：
[0026]A1、将电致变色凝胶置于器皿中，将导电玻璃置于抽真空装置中，且导电玻璃之间预留的开口向下；
[0027]A2、抽真空，控制玻璃下降至没入液面以下；向抽真空装置中充入工作气体，将器皿中的电致变色凝胶通过预留的开口压入两导电玻璃内部空间；
[0028]A3、取出玻璃，用紫外光固化将预留的开口封住，形成防眩光智能玻璃。
[0029]本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术具备以下有益效果：
[0030](1)本专利技术提供了一种电致变色凝胶，通过电致变色材料、离子存储材料、电解质、溶剂和凝胶材料配置形成特定浓度和比例的电致变色凝胶，相比较于现有技术中的全固态电致变色材料，具有较高的离子电导率、变色范围和响应速度，实现稳定性好、响应时间短的高性能防眩光智能玻璃。
[0031](2)本专利技术中的离子存储材料需要满足两个条件：1、离子存储材料选择具备相同变色功能的材料，但变色电压需与电致变色材料相反；使得在施加电压时，离子存储材料和电致变色材料同时着色或褪色，从而实现颜色的叠加，增大透过率调制窗口，增强器件的电致变色效果；2、要求具备较高的离子电导率和电子电导率，从而与电致变色材料相配合，保证防眩光智能玻璃具有较快的变色响应速度。3、电致变色材料和离子存储材料在电场作用下得失电子时所处的电位大小相等。
[0032](3)本专利技术中制备形成的凝胶电解质，由交联型聚合物骨架和无机电解质组成，交联型聚合物中的羰基侧基可以与碳酸酯类溶剂有很强的相互作用，能够包容大量电解质，具有较高的粘度和离子导电率，并且不易发生挥发、爆炸、泄漏等安全隐患。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
[0034]图1是本专利技术的优选实施例的苄基紫精二四氟硼酸盐的合成路径；
[0035]图2是本专利技术的优选实施例的分子4在碳酸丙烯酯的电压扫描图；
[0036]图3是本专利技术的优选实施例的电场作用下电致变色材料的分子结构转变过程图；
[0037]图4是本专利技术的优选实施例的电场作用下离子存储材料的分子结构转变过程图。
具体实施方式
[0038]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0039]本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电致变色凝胶，其特征在于，由电致变色材料、离子存储材料、电解质和溶剂混合于凝胶材料制备形成；所述电致变色材料为紫精化合物；所述离子存储材料为空穴传输材料，所述离子存储材料与所述电致变色材料具有相同变色功能，且变色电压与所述电致变色材料相反；所述电解质为锂盐化合物或铵盐化合物；所述溶剂为碳酸酯类溶剂；所述凝胶材料是以单体MMA和光引发剂在交联剂作用下，通过紫外光聚合反应形成的交联型聚合物。2.根据权利要求1所述的一种电致变色凝胶，其特征在于：所述紫精化合物为乙基紫精二高氯酸盐、乙基紫精二高氯酸盐、苄基紫精二氯盐或苄基紫精二四氟硼酸盐中的一种。3.根据权利要求1所述的一种电致变色凝胶，其特征在于：所述离子存储材料为5,10
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二甲基吩嗪、二茂铁或N,N,N',N'
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四甲基对苯二胺中的一种。4.根据权利要求1所述的一种电致变色凝胶，其特征在于：所述电解质为高氯酸锂、六氟磷酸锂、四丁基六氟磷酸铵或四丁基四氟硼酸铵中的一种。5.根据权利要求1所述的一种电致变色凝胶，其特征在于：所述电致变色材料、离子存储材料、电解质、溶剂和凝胶材料的质量占比分别为：1～2％、0.5～1％、10～12％、80～85％、2～3％。6.根据权利要求1所述的一种电致变色凝胶，其特征在于：所述电致变色材料、离子存储材料和电解质按照摩尔比例为1：1：10。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张启建，吴哲，韦波，王丹，韩立峰，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：发明
国别省市：