[发明专利]一种电致显色高强复合材料及其制备方法

说明书

一种电致显色高强复合材料及其制备方法，该复合材料包括依次贴合连接的遮蔽层、显色层、增强层，遮蔽层为涂覆石蜡的玻璃纤维织物或浅色化学纤维织物；显色层为具有导电发热能力的纤维、织物或薄膜，或为通过导电材料涂层后具有导电发热能力的纤维、织物或薄膜；增强层为浅色高强纤维或浅色高强纤维织物，将遮蔽层、显色层、增强层依次铺层后与环氧树脂进行复合得到电致显色高强复合材料。当显色层两端通电发热，将复合材料发热升温到60℃以上，遮蔽层的白色石蜡融化后变透明，使显色层的颜色或图案显示出来；当切断电源后石蜡凝固，复合材料恢复到白色，从而实现电致显色。该方法简单易行，在电子产品外壳和广告行业等领域具有广泛应用。

技术领域

本发明涉及新材料领域，具体涉及一种电致显色高强复合材料及其制备方法。

背景技术

随着电子信息产业和新材料领域的快速发展，人们对具有一定力学性能且具有特殊功能的材料需求日益广泛。显色材料是指在一定条件下，如通电、加热、微波等，材料的颜色会发生一定的变化。这类显色材料在智能材料、电子产品外壳和广告等领域具有巨大的需求。

显色材料通常是指电致变色、温敏变色或者光敏显色的涂层材料。电致变色材料的典型代表是三氧化钨和聚噻吩类及其衍生物、紫罗精类、四硫富瓦烯、金属酞菁类化合物等。以紫罗精类为功能材料的电致变色材料已经得到实际应用。光致变色材料是指受到光源激发后能够发生颜色变化的材料。20世纪60年代，美国的康宁工作室首先发现了含卤化银玻璃的可逆光致变色性能，并开发出变色眼镜。但由于其较高的成本及复杂的加工技术，不适于制作大面积光色玻璃，限制了其在建筑领域的商业应用。感温变色颜料是指在特定温度下因电子转移使有机物的分子结构发生变化，从而实现颜色转变。这种变色物质不仅颜色鲜艳，而且可以实现从“有色到无色”状态的颜色变化。但是，感温变色颜料的耐光性较差，在强烈阳光下暴晒下会很快褪色失效，因此，应避免强烈阳光和紫外。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电致显色高强复合材料及其制备方法，该复合材料在通电条件下可显现颜色和图案，且在通断电过程中可重复使用，简单易行，成本低，可以实现产业化。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种电致显色高强复合材料，包括依次贴合连接的遮蔽层、显色层、增强层，所述遮蔽层为涂覆石蜡的玻璃纤维织物或非染色化学纤维织物；所述显色层为具有导电发热能力的纤维、织物或薄膜，或为通过导电材料涂层后具有导电发热能力的纤维、织物或薄膜；所述增强层为浅色高强纤维或浅色高强纤维织造而成的织物。

优选的，所述遮蔽层中织物厚度为0.5～2毫米，石蜡涂层厚度为0.1～3 毫米。

优选的，所述遮蔽层中非染色化学纤维织物为涤纶纤维、聚丙烯纤维等化学纤维中的至少一种纤维编织成的织物。

优选的，所述显色层为染色或剪裁后具有图案的纤维、织物或薄膜。

优选的，所述显色层为碳纤维、石墨纤维、铜丝、钨丝中的至少一种，或为碳纤维、石墨纤维、铜丝、钨丝、钢丝中至少一种织成的织物。

优选的，所述显色层为碳纳米管薄膜，石墨烯薄膜或金属导电涂层薄膜。

优选的，所述显色层的厚度为10～500微米，显色层的厚度越薄导热性越好，遮蔽层的石蜡融化速度越快，使电致显色的过程也越快。

优选的，所述增强层为玻璃纤维、高强高模聚乙烯纤维、高强度涤纶纤维、芳纶纤维中的至少一种，或玻璃纤维、高强高模聚乙烯纤维、高强度涤纶纤维、芳纶纤维中至少一种织造而成的织物。

优选的，所述增强层中纤维的拉伸强度≥1GPa。

优选的，所述增强层的厚度为0.5～2毫米。

本发明提供的所述电致显色高强复合材料的拉伸强度≥800MPa。