【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功能材料，具体涉及一种准固态紫外光固化电解质和一种电致变色器件及其制备方法。
技术介绍
1、电致变色材料作为一类光学智能材料，具有控制简单、颜色变换丰富、变色速度快、稳定性好等优点，在很多方面均具有广阔的应用前景。
2、电致变色器件一般由透明基底材料、透明导电层(通常为ito)、离子储存层、电解质层(离子传输层)、电致变色层所组成。在器件组成中电解质层处于上下电极间，是器件核心组成之一，它为变色材料的变色性能提供必要的离子传输，同时还会隔绝上下电极防止器件短路而失效。
3、常用的固态电解质存在结晶度高、离子电导率低以及成膜性差的缺点；液态电解质虽然离子电导率高，但存在一定的泄露风险。准固态电解质不仅具备液态电解质的高离子电导率特性，同时具有一定的强度，不会发生泄露和便于器件封装，因此受到电致变色领域的广泛重视。
4、但目前使用的准固态电解质应用于器件中时，需将膜与变色材料层紧紧贴合，之后再粘贴离子储存层，过程较为繁复，易在界面处产生气泡影响器件的性能。
5、此外，有研究表明：tio2、al2o3、sio2、mgo等无机纳米粒子可作为准固态电解质聚合物的填充基体，在一定程度上能够改善电解质的机械性能和提高离子传输速率。但由于无机纳米颗粒表面活性高、稳定性差，在聚合物中不易分散，颗粒之间也常常容易发生团聚现象，从而提高聚合物的玻璃化转变温度，抑制链段运动，反而会降低电解质的离子电导率以及机械性能。
技术实现思路
1、本专利技
2、本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：首先提供了一种紫外光固化准固态电解质，包括离子液体、紫外光固化预聚物树脂、活性稀释剂和光引发剂和硅烷偶联剂改性sio2；按质量比计离子液体：紫外光固化预聚物树脂：活性稀释剂：光引发剂：硅烷偶联剂改性sio2为(50～60):(10～15):(10～15):(1～5):(1～10)。
3、其中，硅烷偶联剂改性sio2的制备方法为：确称取纳米sio2置于圆底烧瓶中，然后加入冰醋酸和无水乙醇的混合溶液超声分散，逐滴加入硅烷偶联剂，磁力搅拌反应，得到的反应产物用无水乙醇作为清洗液进行离心清洗处理，处理完后将产物真空干燥，即可得到硅烷偶联剂改性sio2。
4、进一步的，上述硅烷偶联剂改性sio2的制备方法中：所述纳米sio2与硅烷偶联剂的质量比为：1:5～1:50；所述纳米sio2为球形粉末，直径为50～100nm；所述硅烷偶联剂为kh-550、kh-560、kh-570中的一种；所述混合溶液中冰醋酸与无水乙醇的体积比为(1:99)～(20:80)，用量为每克sio2加5～50ml混合溶液。
5、更进一步的，上述硅烷偶联剂改性sio2的制备方法中：所述纳米sio2为球形粉末直径为60～80nm；所述混合溶液中冰醋酸与无水乙醇的体积比为(5:95)～(10:90)；所述硅烷偶联剂为kh-550或kh-560。
6、进一步的，上述硅烷偶联剂改性sio2的制备方法中：超声分散的时间为10～20min；磁力搅拌反应的温度为30～45℃、时间为6～24h；所述真空干燥的温度是50℃。
7、进一步的，本专利技术紫外光固化准固态电解质中，离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐(bmim-pf6)、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(bmim-pf6)、1-丁基-3-甲基咪唑氟硼酸盐(bmim-bf4)中的一种；光固化预聚物树脂为聚氨酯丙烯酸酯(pua)、环氧丙烯酸酯(ea)、聚酯丙烯酸酯(pea)、有机硅丙烯酸酯低聚物；活性稀释剂为聚醚丙烯酸酯或者甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯；光引发剂为安息香醚、二苯甲酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮中的一种。
8、更进一步的，离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐或者1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐；所述光固化预聚物树脂为聚氨酯丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯；所述光引发剂为二苯甲酮和2-羟基-2-甲基苯丙酮。
9、本专利技术提供了一种电致变色器件，包括上述准固态光固化电解质所形成的层。
10、上述电致变色期间的制备方法包括如下步骤：
11、s1、将电致变色聚合物溶于氯仿配制成浓度为1～20mg/ml的溶液，采用喷涂的方式在ito导电玻璃表面喷涂成膜，以作为工作电极；将聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐溶液用无水乙醇稀释，喷涂到另一块ito导电玻璃上，以作为对电极；将喷涂后的两块ito导电玻璃在80℃真空烘箱中干燥3min～5min使其干燥、均匀成膜，分别得到工作电极和对电极；
12、s2、在避光条件下将称取的准固态光固化电解质的各组分置于圆底烧瓶中，磁力搅拌分散均匀，静置15～30min直到消除所有气泡，得到电解质前驱体；
13、s3、将步骤s2所得的电解质前驱体填充于工作电极和对电极之间形成的叠合件之间的空隙中，且工作电极的电致变色聚合物涂层与对电极的聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐相互朝向；
14、s4、将步骤s3得到的结构件在紫外光固化箱中固化20s，得到所述电致变色器件。
15、进一步的，上述步骤s1中的电致变色聚合物为聚3,4-乙撑基二氧噻吩(pedot)和/或聚3,4-丙撑基二氧噻吩(pprodot)，其浓度为5～10mg/ml；所述步骤s3中电解质前驱体填充于工作电极和对电极之间形成的叠合件之间的空隙中的方法为：工作电极与对电极两者层叠得到叠合件，将叠合件之间的空隙三边密封，使用移液枪从未封边处滴注电解液前驱体，电解液前驱体充满工作电极与对电极间的间隙后，用透明工业胶水再次封边。
16、本专利技术与现有技术相比，具有以下技术效果：
17、1、本专利技术的紫外光固化准固态电解质，采用添加硅烷偶联剂改性接枝后的纳米sio2的无机纳米颗粒，利用纳米颗粒在离子液体体系中均匀分散性能，与紫外光固化树脂聚合物接触后产生大量的新界面，增加离子传输通道，提高离子电导率，室温下离子电导率最高可达1.107×10-4s/cm，从而使得本专利技术的紫外光固化准固态电解质可以稳定存在的电压极限为4.1v，且该电解质具有稳定的力学性能、拉伸强度和抗压强度，抗拉伸强度可达到1.913mpa，抗压强度可达到4.3mpa。
18、2、本专利技术采用离子液体作为准固态电解质的溶剂，离子液体在室温下呈液态，稳定不易挥发，且电荷迁移率高，可提供较高的离子电导率，采用紫外光固化树脂为聚合物基体，通过添加活性稀释剂调节基体树脂的粘度并参与光固化过程，而添加的光引发剂在紫外辐射光下会从基态转为激发态，产生活性自由基，引发聚合物基体中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种紫外光固化准固态电解质，其特征在于，包括离子液体、紫外光固化预聚物树脂、活性稀释剂和光引发剂和硅烷偶联剂改性SiO2；按质量比计离子液体：紫外光固化预聚物树脂：活性稀释剂：光引发剂：硅烷偶联剂改性SiO2为(50～60):(10～15):(10～15):(1～5):(1～10)。
2.根据权利要求1所述的紫外光固化准固态电解质，其特征在于，所述硅烷偶联剂改性SiO2的制备方法为：
3.根据权利要求2所述的紫外光固化准固态电解质，其特征在于，所述硅烷偶联剂改性SiO2的制备方法中：
4.根据权利要求3所述的紫外光固化准固态电解质，其特征在于，所述硅烷偶联剂改性SiO2的制备方法中：
5.根据权利要求2所述的紫外光固化准固态电解质，其特征在于，所述硅烷偶联剂改性SiO2的制备方法中：
6.根据权利要求1所述的紫外光固化准固态电解质，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的紫外光固化准固态电解质，其特征在于，
8.一种电致变色器件，其特征在于，包括权利要求1-7中任一权利要求所述的准固态光固化电解
9.根据权利要求8所述的电致变色器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的电致变色器件的制备方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种紫外光固化准固态电解质，其特征在于，包括离子液体、紫外光固化预聚物树脂、活性稀释剂和光引发剂和硅烷偶联剂改性sio2；按质量比计离子液体：紫外光固化预聚物树脂：活性稀释剂：光引发剂：硅烷偶联剂改性sio2为(50～60):(10～15):(10～15):(1～5):(1～10)。
2.根据权利要求1所述的紫外光固化准固态电解质，其特征在于，所述硅烷偶联剂改性sio2的制备方法为：
3.根据权利要求2所述的紫外光固化准固态电解质，其特征在于，所述硅烷偶联剂改性sio2的制备方法中：
4.根据权利要求3所述的紫外光固化准固态电解质，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁心雄，贵龙骏，王贵志，刘雅文，陶益杰，张朝阳，
申请(专利权)人：上海戎科特种装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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