【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能材料，具体涉及一种可用作温室遮阳降温的温敏转色水凝胶及其制备方法与应用。
技术介绍
1、温敏转色材料具有温敏透光性，当温度低于最低临界相转变温度(lcst)时呈透明性质，使阳光透射进来，当温度高于lcst时，变得不透明，阻止太阳光的透过，从而达到遮阳降温的效果。其中聚n-异丙基丙烯酰胺(pnipam)因其lcst为接近室温(32℃左右)、响应速度快等特点，被广泛应用于生物医药、工业、军事、印刷等领域。
2、温室传统的遮阳降温方式主要是通过遮阳网、喷涂遮阳材料等方式使室内温度降低。这些方式有一定的降温效果，但使用遮阳网、喷涂遮阳材料过度或未及时掀盖、去除，会导致作物光照不足或过强，引起果蔬苗徒长或高温伤害，同时传统遮阳方式附加的成本，包括人力、物力等，使得大部分种植者的生产成本大大提高。鉴于此，针对传统遮阳方式的缺点和我国劳动力成本不断升高的国情，亟待开发一种能够实现自动遮阳的温室遮阳材料与设备。
3、综上，虽然现有技术中不乏对热致变色涂层的研究，但尚未发现将其用于温室遮阳降温领域的相关报道，pnipam温敏转色水凝胶在温室遮阳降温上有极大的应用潜力。
技术实现思路
1、为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供了一种可用作温室遮阳降温的温敏转色水凝胶。本专利技术还提供了一种针对温室作物对光照需求调节温敏转色水凝胶的透光率特性的方法。
2、本专利技术技术解决方案是：本专利技术为一种温敏转色水凝胶，其特殊之处在于：所述温敏转色水
3、温敏转色材料8.45～8.46％、亲水性共聚单体0～0.13％、交联剂0.017％、引发剂0.13％、促凝剂1.5％、余量为水。
4、进一步的，温敏转色水凝胶以质量分数计，其原料组成为：
5、温敏转色材料8.46％、亲水性共聚单体0％、交联剂0.017％、引发剂0.13％、促凝剂1.5％、余量为去离子水。
6、进一步的，温敏转色水凝胶以质量分数计，其原料组成为：
7、温敏转色材料8.46％、亲水性共聚单体0.045％、交联剂0.017％、引发剂0.13％、促凝剂1.5％、余量为去离子水。
8、进一步的，温敏转色水凝胶以质量分数计，其原料组成为：
9、温敏转色材料8.45％、亲水性共聚单体0.09％、交联剂0.017％、引发剂0.13％、促凝剂1.5％、余量为去离子水。
10、进一步的，温敏转色水凝胶以质量分数计，其原料组成为：
11、温敏转色材料8.45％、亲水性共聚单体0.13％、交联剂0.017％、引发剂0.13％、促凝剂1.5％、余量为去离子水。
12、进一步的，温敏转色材料为聚氮异丙基丙烯酰胺。
13、进一步的，亲水共聚单体为丙烯酸钠，交联剂为n，n-n，n-亚甲基双丙基丙烯酰胺，引发剂为过硫酸铵，促凝剂为n，n，n′，n-，四甲基乙二胺。
14、一种制备上述的温敏转色水凝胶的方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：
15、1)按配比称取n-异丙基丙烯酰胺单体和去离子水,加入到四口瓶中,配置成nipa水溶液,在氮气保护下搅拌至充分溶解，再加入亲水性共聚单体、交联剂和引发剂搅拌混合均匀后,再加入促凝剂后搅拌混合均匀；
16、2)25℃通氮保护下反应12h，将反应得到的水凝胶用去离子水多次清洗，去除余胶，静置待形成温敏转色水凝胶。
17、温敏转色水凝胶在温室遮阳降温领域中的应用。
18、一种制备上述的温敏转色水凝胶的夹层玻璃的方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：
19、1)选择高透明度、耐热的2mm浮法玻璃，清洁玻璃片并进行表面处理以增强与水凝胶的粘附。
20、2)将两片玻璃片背对背组装在一起，形成一个1mm夹层空间；
21、3)在夹层的一侧打一个小孔，用于灌入水凝胶；
22、4)使用注射器或微量泵等工具进行灌入将预先制备好的温敏转色水凝胶溶液通过孔灌入夹层中，立即封闭孔口，将夹层放置在恒温、恒湿环境条件下，让水凝胶在夹层中固化；
23、5)制得温敏转色水凝胶夹层玻璃。
24、本专利技术提供的一种温室用温敏转色水凝胶，以聚氮异丙基丙烯酰胺为主料，同时添加丙烯酸钠、n，n-n，n-亚甲基双丙基丙烯酰胺、过硫酸铵、n，n，n′，n-，四甲基乙二胺，由上述成分制备的温敏转色水凝胶具有优异的机械性能，透光性好，还具有阻热性。本专利技术的温敏转色水凝胶夹层能够在室温下显透明色，在较高温度(33℃及以上)显乳白色，当温度降低至33℃以下时又恢复透明色，符合温室作物对光照条件的需求，从而使得本专利技术的温敏转色水凝胶可用温室遮阳降温。其中丙烯酸钠使得本专利技术所述的温室用温敏转色水凝胶具有复合温室作物光照需求的光学特性。
25、与现有技术相比，本专利技术相较于现有的温室遮阳降温技术，温敏转色水凝胶(pnipam/sa复合水凝胶)遮阳具有以下优势：
26、1)智能调控：温敏转色水凝胶(pnipam/sa复合水凝胶)能够根据环境温度自动调节其遮阳性能，无需人工干预，实现了智能化的遮阳调控。
27、2)高效节能：温敏转色水凝胶(pnipam/sa复合水凝胶)在高温时能有效阻挡太阳辐射，降低温室内部温度，而在低温时则能保持较高的透明度，利用太阳光进行温室加热，从而实现了高效的能源利用。
28、3)良好的光学性能：温敏转色水凝胶(pnipam/sa复合水凝胶)在变色过程中能保持良好的光学性能，不会对温室内植物的光照需求产生负面影响。
29、4)环保可持续：温敏转色水凝胶(pnipam/sa复合水凝胶)通常由环保材料制成，可降解，对环境影响小，符合可持续发展的理念。
30、5)长寿命：温敏转色水凝胶(pnipam/sa复合水凝胶)具有良好的稳定性和耐久性，使用寿命长，减少了更换和维护的成本。
31、6)广泛的应用范围：p温敏转色水凝胶(pnipam/sa复合水凝胶)不仅可以应用于温室遮阳，还可以应用于建筑玻璃、汽车窗户等多个领域，具有广泛的应用前景。
32、综上，温敏转色水凝胶(pnipam/sa复合水凝胶)遮阳技术具有很大的发展潜力，是未来温室遮阳降温技术的重要发展方向。
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1.一种温敏转色水凝胶，其特征在于：所述温敏转色水凝胶以质量分数计，其原料组成为：
2.根据权利要求1所述的温敏转色水凝胶，其特征在于：所述温敏转色水凝胶以质量分数计，其原料组成为：
3.根据权利要求1所述的温敏转色水凝胶，其特征在于：所述温敏转色水凝胶以质量分数计，其原料组成为：
4.根据权利要求1所述的温敏转色水凝胶，其特征在于：所述温敏转色水凝胶以质量分数计，其原料组成为：
5.根据权利要求1所述的温敏转色水凝胶，其特征在于：所述温敏转色水凝胶以质量分数计，其原料组成为：
6.根据权利要求1至4任一所述的温敏转色水凝胶，其特征在于：所述温敏转色材料为聚氮异丙基丙烯酰胺。
7.根据权利要求5所述的温敏转色水凝胶，其特征在于：所述亲水共聚单体为丙烯酸钠，交联剂为N，N-N，N-亚甲基双丙基丙烯酰胺，引发剂为过硫酸铵，促凝剂为N，N，N′，N-，四甲基乙二胺。
8.一种制备权利要求1所述的温敏转色水凝胶的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
9.权利要求1所述的温敏转色水凝胶在温室遮
10.一种制备权利要求1所述的温敏转色水凝胶的夹层玻璃的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种温敏转色水凝胶，其特征在于：所述温敏转色水凝胶以质量分数计，其原料组成为：
2.根据权利要求1所述的温敏转色水凝胶，其特征在于：所述温敏转色水凝胶以质量分数计，其原料组成为：
3.根据权利要求1所述的温敏转色水凝胶，其特征在于：所述温敏转色水凝胶以质量分数计，其原料组成为：
4.根据权利要求1所述的温敏转色水凝胶，其特征在于：所述温敏转色水凝胶以质量分数计，其原料组成为：
5.根据权利要求1所述的温敏转色水凝胶，其特征在于：所述温敏转色水凝胶以质量分数计，其原料组成为：
6.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：李建明，乔元，王杰，马蓉，王伟民，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：
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