[发明专利]一种电致变色复合材料及电致变色器件及其制备方法

说明书

本发明涉及一种电致变色复合材料及电致变色器件及其制备方法，所述电致变色复合材料包括导电层和热致变色层，热致变色层叠层设置在导电层上，所述热致变色层包括第一柔性聚合物基体和有机相变材料，所述有机相变材料在常温下呈不透明状，所述第一柔性聚合物基体在常温下呈透明状，所述导电层包括第二柔性聚合物基体及均匀沉积在所述基体上的导电材料，所述的导电材料为透明导电材料；所述电致变色器件包括上述的电致变色复合材料和至少两个电极，所述电极间隔设置并与导电层电连接，基于该电致变色复合材料的电致变色器件具有制备工艺简单、成本低、柔性好、可弯曲等优点，从而可以应用于智能窗、节能建筑、军事伪装等领域。

技术领域

本发明涉及功能材料及器件技术领域，具体涉及一种电致变色复合材料及电致变色器件及其制备方法。

背景技术

电致变色是指特定材料在一定的电场或电压作用下，材料本身颜色或透光率发生可逆变化的现象，在外观上表现为颜色及透明度的可逆变化的现象。电致变色材料是一种新型功能材料，具有良好的物理化学性质。其光学性能在大范围连续可调、有记忆功能、开路后可保持着色状态或透明状态、无视觉限制、工作范围宽等优点。

传统电致变色器件的制备方法主要是在导电玻璃上沉积或聚合电致变色薄膜，故存在柔韧性差，难以实现大面积化生产来满足实际需求等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的具有柔性且制作工艺简单的电致变色复合材料及电致变色器件及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电致变色复合材料，其包括导电层和热致变色层，所述热致变色层叠层设置在导电层上，所述热致变色层包括第一柔性聚合物基体和有机相变材料，所述有机相变材料均匀分散于第一柔性聚合物基体内部，并呈颗粒状分布与第一柔性聚合物基体充分结合，所述有机相变材料在常温下呈不透明状，所述第一柔性聚合物基体在常温下呈透明状；所述导电层包括第二柔性聚合物基体及均匀沉积在所述基体上的导电材料，所述的导电材料为透明导电材料。

所述第一柔性聚合物基体和第二柔性聚合物基体的材料分别为硅橡胶、氟硅橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨脂、环氧树脂、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚丙烯腈、聚苯胺、聚吡咯及聚噻吩中的一种或几种的组合，但不局限于这些材料，也可以是任何透明且可弯曲的材料。

所述第一柔性聚合物基体和第二柔性聚合物基体均为具有一定厚度的柔性材料，该材料的形状、导电性不限，只要具有柔性即可，其形状可以为长方形、圆形，或根据实际应用制成各种二维或者三维形状。

所述热致变色层中第一柔性聚合物基体的质量百分比含量为80-99%。

所述有机相变材料为石蜡、脂肪酸类、多元醇类相变材料中的一种或几种的组合但不局限于这些材料。

所述导电材料为碳纳米管膜、石墨烯、氧化锌、掺杂铝的氧化锌、氧化铟锡、透明导电高分子中的一种或几种的组合但不局限于这些材料，只需要是透明导电材料。

一种电致变色器件，其包括上述的电致变色复合材料和至少两个电极，所述电极间隔设置并与导电层电连接。

所述电极材料为金、银、铜、铜合金、铂、铂合金、碲、钢、铁、锌、钨、钼、氧化铟锡、氧化锌、石墨中的一种。

所述电极为棒状、条状、块状，或其截面为圆形、方形、梯形、三角形或多边形的二维及三维形状。

一种电致变色器件的制备方法，其包括以下步骤：

1）在加热至60-70℃状态下混合第一柔性聚合物高分子单体溶液和有机相变材料，得到第一混合溶液；

2）在第二柔性聚合物基体上均匀沉积导电材料；