[发明专利]一种全固态PVB基离子传输材料及其制备方法和应用

说明书

本申请涉及离子传输材料技术领域，具体为一种全固态PVB基离子传输材料及其制备方法和应用。本申请通过以单层石墨烯、单壁碳纳米管或纳米银线为纳米粉体，并通过控制导电浆料中含碱金属的路易斯碱的含量及路易斯碱与纳米粉体的比例，提供一种电导率高的离子传输材料，同时该离子传输材料为固态材料，应用于电致变色夹胶玻璃作为离子传输层，不仅便于封装，解决电致变色器件封装困难的问题，且电致变色夹胶玻璃的变色速度快，通电稳定后与断电时玻璃的透光度之差大于等于45％，电致变色效果好。本申请通过采用超声波细胞粉碎仪对分散剂、溶剂和纳米粉体的混合物进行超声分散并控制分散时长，可保障形成的导电浆料的性能，防止失效。

技术领域

本申请涉及离子传输材料技术领域，尤其涉及一种全固态PVB基离子传输材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着国民经济和现代科学技术的发展，节能和环保受到了人们越来越多的关注。在不断增大的社会总能耗中，建筑能耗占有较大的比重。我国建筑能耗已占全社会总能耗的27.6％，且呈逐年上升的趋势。因此，建筑节能已成为我国经济发展的一项长期的战略方针。夹层安全玻璃以其安全、隔音、隔热、抗紫外线等优异的性能被广泛应用于建筑业，其优异的隔热性能主要得益于夹层玻璃中间的聚合物材料的导热系数比普通玻璃的导热系数低得多，在热流的传递过程中对热流的阻碍作用较大。目前，夹层玻璃中的中间夹膜主要以PVB、EVA、TPU、SGP为主，但单用这些中间夹膜做出来的夹层玻璃与传统的LOE-E中空玻璃相比，隔热性能较差，因此技术人员开始研究具有优良隔热性能的中间夹膜。中国专利201210106417.7和201410353896.1以EVA作为基材，制备出对紫外线和红外线屏蔽较高，而且使得可见光透过率高的功能隔热EVA胶膜。中国专利201110312122.0利用少量有机溶剂将少量PVB溶解，再加入适量ITO粉，用球磨机反复碾磨形成纳米乳液，再与增塑剂按一定比例加到PVB树脂粉中，在挤出机中塑化通过模具成膜而得到一种隔热PVB膜片。虽然夹层玻璃应用这些中间夹膜能很好的解决建筑节能的问题，但是这些夹层玻璃的光学性能是固定不变的。市场上作为吸收和反射可调节的、近红外区能量可控的“灵巧窗”在建筑行业具有十分诱人的应用前景，急需一种能在外加电场下颜色及透光率等光学参数能发生可逆变化的玻璃，即电致变色玻璃。

电致变色材料是指在外加电流或电场的作用下，材料的光学性能(透射率、反射率、吸收率和发射率等)在可见光波长范围内产生稳定的可逆变化，可以广泛应用于能源、信息、电子、建筑等各个方面。电致变色玻璃是以玻璃或亚克力玻璃作为基底材料，依次镀上透明导电层、电致变色层、离子传输层、离子存储层和透明导电层。在早期研究中，主要是采用液态电解质作为电致变色器件的离子传输层，这样会给电致变色器件的封装带来极大的不便，而且也不利于大面积显示。中国专利文献CN201510591161.7针对电致变色器件只能采用液态电解质作为离子传输层，导致电致变色器件的封装困难，不利于大面积显示的问题，公开了一种离子传输材料及其制备方法和应用。然而，以固态的离子传输材料作为电致变色玻璃的离子传输层，在电导率及变色速度和透光度方面还有待进一步提高和优化。

申请内容

本申请针对现有以固态的离子传输材料作为离子传输层的电致变色玻璃，其电导率及变色速度和透光度方面还有待进一步提高和优化的问题，提供一种全固态PVB基离子传输材料，以及该种全固态PVB基离子传输材料的制备方法和应用。

为实现上述目的，本申请采用以下技术方案。

本申请的第一方面，提供一种全固态PVB基离子传输材料，所述全固态PVB基离子传输材料由导电浆料和PVB树脂按任意比例混合均匀制成；所述导电浆料由纳米粉体液和B液组成，所述纳米粉体液由溶剂和分散在溶剂中的纳米粉体以及分散剂组成，所述B液由增塑剂和含碱金属的路易斯碱组成，纳米粉体液的质量为B液质量的2.7-3.2％；

所述B液中路易斯碱的质量百分比为17-20％；

所述纳米粉体液中分散剂的质量为纳米粉体质量的20-120％；