[实用新型]一种柔性电致变色隔热智能窗膜

说明书

本实用新型公开一种柔性电致变色隔热智能窗膜,该窗膜采用卷对卷磁控溅射或蒸镀等真空物理气相沉积工艺，在PET等柔性基材表面依次镀制透明导电膜层、电致变色功能膜层、固态薄膜电解质层、离子存储膜层、透明导电膜层，获得柔性电致变色功能窗膜；采用卷对卷磁控溅射连续镀膜工艺，在PET等柔性基材表面制备含银多层隔热窗膜；进一步，电致变色窗膜与隔热窗膜通过夹胶工艺复合，获得电致变色、隔热节能、同时兼具防爆、防飞溅的多功能智能窗膜。本实用新型柔性电致变色隔热智能窗膜，与传统低辐射隔热窗膜相比，可进一步降低窗户能耗50%以上；与现有电致变色玻璃产品相比成本更低、安装更便捷且安全性更高；与现有柔性电致变色薄膜研发技术相比，具备更优异的稳定性、更优异的节能隔热特性、工艺更适用于大尺寸窗膜批量生产等优势。

技术领域

本实用新型属于新材料制备领域，涉及建筑、汽车等领域窗玻璃上应用的节能智能贴膜，特别是一种柔性电致变色隔热智能窗膜。

背景技术

建筑节能是当今环保领域关注的重点问题，建筑能耗已占据人类社会总能耗的30%以上，其中通过门窗玻璃流失的能耗占据建筑总能耗的50%以上。因此，开发新型节能门窗玻璃材料，已成为降低建筑能耗最为有效的解决方法。目前，降低门窗玻璃能耗所广泛采用的技术主要包括中空玻璃、low-E低辐射镀膜玻璃和低辐射隔热窗膜。其中隔热窗膜是采用在现有玻璃上贴膜的方式实现隔热，应用更为灵活便捷，同时贴膜后可以有效防止玻璃爆裂与飞溅，在节能的同时提高玻璃安全性，已广泛应用于汽车玻璃与建筑玻璃。目前最先进的隔热窗膜是在柔性基材表面采用真空磁控溅射技术制备由纳米级厚度介质膜与银薄膜交替组成的多层薄膜结构，可以有效阻隔太阳辐射中的红外线与紫外线，提高玻璃窗的隔热性能，与没有贴膜的同种玻璃相比可以节约能耗30%以上。

隔热窗膜虽然对太阳紫外和红外波段辐射具有优异的调控阻隔性能，但是对太阳可见光辐射的调控能力不足。隔热膜系一般对可见光具有高透光率，要调节阳光亮度只能采用深色基材薄膜，但如果基材颜色过深会影响室内采光性，颜色过浅遮光效果又不明显。针对隔热窗膜存在的这些问题，一类新型的智能调光薄膜/玻璃近年来得到了广泛的研究，并已取得了初步的市场应用。目前，研究应用中的智能调光技术主要包括：聚合物分散液晶（PDLC）电致调光、电致变色（EC）、光控变色、温控变色等几种技术。实际应用相对比较成熟的为PDLC调光薄膜/玻璃，通过外加电场控制液晶分子的取向从而可以在透明与雾度两种状态下快速切换，但是仍存在工作电压偏高（50-70V）、透明状态需要保持电压、颜色单一等问题。电致变色玻璃基于锂离子在变色功能层中的注入/抽出，从而发生可逆颜色与透光率的变化，与PDLC调光玻璃相比具有透光率连续可调、颜色变化丰富、工作电压极低（低于5V）、能耗更低等显著优势。光控与温控变色技术仍停留在实验研发与小规模试用阶段，对太阳光与热的调控与节能效果仍不够理想。因此，目前电致变色玻璃已经成为最有潜力大规模替代现有low-E建筑玻璃的升级换代产品，可以实现在现有low-E节能玻璃基础上进一步降低能耗50%的优异节能效果。

电致变色玻璃最先由美国Sage公司率先实现批量生产，并已经获得了初步的市场应用，相关技术在中国专利CN102498434A、CN102460292A、CN106932995A中公开，提供的电致变色器件结构为透明导电层、电致变色功能层、电解质层、离子存储层、透明导电层，全部采用磁控溅射真空物理气相沉积工艺在玻璃表面镀膜制备。与以往传统的采用液体或凝胶状电解质的电致变色技术（主要应用于汽车后视镜、各类眼镜片、飞机窗口等小尺寸玻璃）相比，全磁控溅射工艺可以提供更优异的器件稳定性与大面积均匀性，可以制备大尺寸电致变色玻璃产品。但是，现有大尺寸电致变色玻璃产品仍存在成本昂贵、无法应用于现有建筑玻璃等关键问题，制约了其进一步的规模化市场应用。