[发明专利]一种柔性聚苯胺/聚邻甲基苯胺双层电致变色薄膜的制备方法

说明书

一种柔性聚苯胺/聚邻甲基苯胺双层电致变色薄膜的制备方法，它涉及一种双层电致变色薄膜的制备方法。本发明的目的是要解决现有智能材料的红外发射率调控能力差的问题。方法：一、制备聚邻甲基苯胺溶液；二、制备聚邻甲基苯胺薄膜；三、制备聚苯胺溶液；四、制备聚苯胺薄膜，得到柔性聚苯胺/聚邻甲基苯胺双层电致变色薄膜。二、本发明制备的柔性苯胺/聚邻甲基苯胺复合电致变色薄膜具有较高的红外调控能力，同时循环稳定性较好，能够满足国防领域对光热智能调控的需求。本发明可获得一种柔性聚苯胺/聚邻甲基苯胺双层电致变色薄膜。

技术领域

本发明涉及一种双层电致变色薄膜的制备方法。

背景技术

光和热是人类生存和发展的基础，随着可再生能源、通讯、光学、机械制造、航天技术和国防等领域的飞速发展，对红外光的辐射特性和方向性提出了更高要求，亟需高性能光热调控材料和技术的突破，进而实现对中远红外光的智能调控，并将其应用于军事领域来提高我国的国防建设。目前能够通过外界光电热的刺激，实现对红外光的智能调节，被称作智能光热调控技术，主要分为三种：光致变色光热调控技术，电致变色光热调控技术和热致变色光热调控技术。其中电致变色光热调控技术能够实现主动调控，同时结合材料以及器件的结构设计能够实现多谱段，多量级的智能调控，而且能耗低，响应速度快而备受广泛的关注和研究。

电致变色光热调控技术是指施加交替的高低或正负外电场，通过注入或抽取电荷(离子或电子)，使得材料的价态及组分发生可逆变化，进而引起材料在红外波段的光学性质(透过率、反射率以及吸收率)发生可逆改变的现象。因此利用此特性可以实现对红外辐射光的智能控制。与其他光热调控技术相比，电致变色光热调控技术是主动调控技术，能够实时操控实现材料光学性质的变化，更适合复杂环境的光热调控，能够满足国防领域对光热智能调控的需求。目前国内外研究比较多的电致变色光热调控材料主要是分为有机电致变色材料和无机电致变色材料。

已公开的文献主要围绕单组份材料或者混合一体型复合材料来实现红外辐射特性的智能调控，但是其红外调控能力比较有限，红外发射率约为0.28。

发明内容

本发明的目的是要解决现有智能材料的红外发射率调控能力差的问题，而提供一种柔性聚苯胺/聚邻甲基苯胺双层电致变色薄膜的制备方法。

一种柔性聚苯胺/聚邻甲基苯胺双层电致变色薄膜的制备方法，是按以下步骤完成的：

一、制备聚邻甲基苯胺溶液：

①、以去离子水为溶剂配制浓度为0.1mol/L～1mol/L的酸溶液；

②、将蒸馏过的邻甲基苯胺加入到步骤一①中配制的浓度为0.1mol/L～1mol/L的酸溶液中，再在搅拌速度为200r/min～400r/min下磁力搅拌至溶液澄清，得到邻甲基苯胺酸溶液；

步骤一②中所述的邻甲基苯胺酸溶液中邻甲基苯胺与酸的摩尔比为1:(2～10)；

③、将过硫酸铵加入到步骤一①中配制的浓度为0.1mol/L～1mol/L的酸溶液中，再在搅拌速度为200r/min～500r/min下磁力搅拌5min～10min，得到过硫酸铵酸溶液；

步骤一③中所述的过硫酸铵酸溶液中过硫酸铵与酸的摩尔比为(1～1.5):5；

④、将过硫酸铵酸溶液加入到邻甲基苯胺酸溶液中，再在温度为0℃～5℃下反应20h～26h，再进行真空抽滤，得到固体物质Ⅰ；首先将固体物质Ⅰ在温度为55℃～65℃下真空干燥20h～24h，然后研磨获得到酸掺杂聚邻甲基苯胺粉末；将酸掺杂聚邻甲基苯胺粉末溶解到N,N二甲基甲酰胺中，得到酸掺杂聚邻甲基苯胺溶液；

步骤一④中所述的过硫酸铵酸溶液与邻甲基苯胺酸溶液的体积比为(0.5～1):1；

步骤一④中所述的酸掺杂聚邻甲基苯胺溶液的质量分数为1％～20％；