[发明专利]一种智能中空调光玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于玻璃技术领域，尤其涉及一种智能中空调光玻璃及其制备方法。

背景技术

调光玻璃已经在欧美应用近20余年，美国是调光玻璃的发源地，也是调光玻璃应用时间最早，应用案例最为广泛的国家。随着市场进一步成熟及客户对此产品的认识进一步加深，调光玻璃的应用领域日益广泛，已经跨出建材领域的应用框架，深入到家电玻璃面板等应用领域，发展潜力巨大。

目前市面上实现量产的调光玻璃，几乎都是电控型调光玻璃。电控调光玻璃的原理比较容易理解:当电控产品关闭电源时，电控调光玻璃里面的液晶分子会呈现不规则的散布状态，使光线无法射入，让电控玻璃呈现不透明的外观；通电后，里面的液晶分子呈现整齐排列，光线可以自由穿透，此时电控液晶玻璃呈现透明状态。中国专利CN202727454U公开了一种智能电控调光玻璃，包含中空玻璃、粘合层、聚合物分散液晶层、导电层、硬质膜层，该智能电控调光玻璃具有降低工艺操作难度，提升隔音和隔热的效果，美观适用，但是，它的调光功能是通过电源来控制，耗能大，生产成本高，自动化程度不高，难以适应市场的发展。

发明内容

中国专利CN2861431Y公开了一种调光玻璃，它由两层钢化玻璃，一层液晶胶片层压组成，液晶胶片层处于两层钢化玻璃之间，并在液晶胶片中引出两根导线。该调光玻璃是在外电场作用下发生顺磁性或逆磁性的原理，外加变压控制器来控制玻璃的调光作用的，当玻璃通电时，其透光率达到77%以上，当断电时，其透光率达12%以下。虽然该玻璃操作程序简单，可以调光，使用寿命长，但是，其透光率低，自动化程度低，耗能高，制作工艺繁琐，不利于工业化的生产。

为了解决现有技术中调光玻璃存在的透光率低，耗能大，生产成本高，自动化程度低等缺陷，本发明的目的在于提供一种智能调光中空玻璃。本发明的一种智能调光中空玻璃，由3层玻璃层、1层温致变色层、1层塑料薄膜层、2层干燥空气层组成；玻璃层、温致变色层、塑料薄膜层与干燥空气层是互相平行排列，第一层玻璃层与第二层玻璃层之间夹装有温致变色层，第一层干燥空气层处于第二层玻璃层与塑料薄膜层之间，而第二层干燥空气层则处于塑料薄膜层与第三层玻璃层之间。

所述的玻璃层为浮法玻璃或超白玻璃中的一种；温致变色层由塑料薄膜袋组成，塑料薄膜袋和塑料薄膜层选自聚酯、共聚酯、聚丙烯、聚乙烯、尼龙、聚碳酸酯中的一种，厚度为0.05～0.25mm；塑料薄膜袋内装有温敏性水溶液，将温敏聚合物水溶液灌封于上述塑料薄膜中有以下作用：1）可防止直接灌封于两片玻璃中密封胶失效产生的泄露；2）制作方便，不需将水溶液灌注于只有狭窄入口的两片玻璃中间带来的施工难度及产生气泡、不均匀等质量问题；3）可以阻挡部分紫外线对水溶液造成的损害，提高耐候性能。

其温敏性水溶液包含温敏性聚合物、粘度调节剂、红外吸收功能粒子、大分子溶剂、添加剂。所述的温敏性聚合物为含有疏水基团的水溶性聚乙烯醇，尤其是指聚乙烯醇缩醛。聚乙烯醇水溶性极佳，是一种用途非常广泛的水性聚合物材料，常用来制备织物处理剂、乳化剂、纸张涂层、粘合剂等。在已报道的智能调光玻璃的配方中，通常是将它的交联产物与其它温敏性聚合物共溶制备互穿聚合物网络，用于防止温敏性聚合物在温度响应过程中发生的体积收缩。在研究中，发明人意外的发现，通过将疏水性基团引入到聚乙烯醇分子链上来改变聚乙烯醇的水溶性质，使其成为具有在特定温度下产生响应的温敏性聚合物。作为本发明的一个优选实施例，所述的聚乙烯醇缩醛是聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、聚乙烯醇缩甲丁醛(PVF)、聚乙烯醇缩乙醛(PVA)、聚乙烯醇缩甲乙醛(PVFA)、聚乙烯醇缩乙苯甲醛、聚乙烯醇缩乙丁醛中的一种或多种。

通过与不同小分子醛的缩合或共缩合反应，制备出具有不同响应温度的温敏性聚乙烯醇缩醛。本发明对发明人的难点之一是：由于聚乙烯醇缩醛的分子量、醛基含量及羟基含量对其响应温度、遮阳效果、稳定性都有显著的影响。因此本发明选择更优的聚乙烯醇缩醛适用于本发明。作为本发明的优选实施例，本发明智能调光玻璃中所述的聚乙烯醇缩醛的分子量为50,000～150，000，醛基含量10～50%，羟基含量40～80%；更优选地，聚乙烯醇缩醛分子量为50,000～100，000，醛基含量20～40%，羟基含量40～60%。在低于响应温度时，含疏水性基团的聚乙烯醇缩醛聚合物以分子水平溶解于水中形成各向同性水溶液，呈无色透明状态；而高温下水溶性高分子将发生微观层面的体积收缩,形成分子链的微聚集和堆砌，其堆砌密度的差异导致折光率变化使光产生散射,材料转变成白浊遮阳状态。