[发明专利]一种光致变色PVB胶片及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种光致变色PVB胶片及其制备方法和应用。这种光致变色PVB胶片包括PVB树脂、增塑剂、抗氧剂、WO₃/TiO₂复合材料和助剂；其中，助剂包括紫外吸收剂、偶联剂、粘结力调节剂中的至少一种。这种光致变色PVB胶片可以应用于制备光致变色玻璃。本发明的光致变色PVB胶片具有变色反应速率快、抗老化性能强、变色持续时间长、热稳定性能好等优点，相比有机材料的光致变色，无机光致变色材料PVB胶片能有效避免反应速率慢、易老化、变色持续时间短、热稳定性能差等问题。

技术领域

本发明涉及聚乙烯醇缩丁醛材料(PVB)技术领域，特别是涉及一种光致变色PVB胶片及其制备方法和应用。

背景技术

近现代人类基于自然采光而发明的玻璃，在高效透过可见光的同时，不可避免的在夏季给人带来了极大的不舒适感，即过量的热进入室内，尤其是采用大面积玻璃采光的汽车和带玻璃幕墙的高层建筑。比如，汽车在夏天烈日下停留一个小时后，车内温度就可提升至60℃以上。这给空调系统带来了极大的能量负荷。因此，针对汽车和建筑玻璃的节能减排在低碳经济社会里，有着极其重要的意义，也相应的成为一批有志于此的科学家研究的课题方向。

光致变色(photochromism)现象是指一个化合物(A)在受到一定波长的光辐照下，可进行特定的化学反应，获得产物(B)，由于结构的改变导致其吸收光谱发生明显的变化(发生颜色变化)。而在另一波长的光照射下或热的作用下，又能恢复到原来的形式。

光致变色材料从材料的性质，可分为无机光致变色材料和有机光致变色材料两大类。第一类是有机光致变色化合物，如螺吡喃类、二芳基乙烯类、偶氮苯类、俘精酸酐类。第二类是无机光致变色化合物，如过渡金属氧化物、金属卤化物、稀土配合物。然而，有机光致变色材料变色反应速率慢、易老化、变色持续时间短、热稳定性能差，这些不足限制了有机光致变色材料的应用。无机光致变色材料具有许多优于有机光致变色材料的特点，如变色反应速率快、抗老化性能强、变色持续时间长、热稳定性能好等优点，但其光致变色效率较低。所以迄今为止，尚没有这类光致变色玻璃产品，主要原因有以下3点：①生产成本太高(实现低成本大块节能窗材料)；②褪色响应速度太慢(需要数分钟至数小时)；③光致变色效率有待进一步提高。

目前，制备应用于汽车安全玻璃上的光致变色薄膜的，只有日本的三菱化学株式会社，但他们仍没能直接把光致变色材料溶解在PVB(化学名为聚乙烯醇缩丁醛)里面，而只能将一层光致变色薄膜贴在PVB胶片上，虽然有较好的应用效果，但是这样不仅会增加加工成本，还会影响其加工过程中的除泡、粘结强度等。而无机光致变色玻璃的常规生产方法还是在基质玻璃中添加感光材料，经熔制和热处理后形成。

国内在PVB光致变色这个领域还没有真正的生产厂家，由于技术和成本等原因限制，光致变色窗材料目前仍仅限于眼镜行业。所以，开发低成本且大规格的光致变色玻璃与薄膜材料将成为此类材料的研究重点，一些研究机构已着手开发光致变色安全玻璃透明薄膜。为发明新的产品，抢占先机拓展国内市场，光致变色薄膜的研究刻不容缓。

发明内容

为了克服上述现有技术PVB光致变色存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种光致变色PVB胶片，本发明的目的之二在于提供这种光致变色PVB胶片的制备方法，本发明的目的之三在于提供这种光致变色PVB胶片的应用。

本发明的发明构思如下：在PVB胶片中加入无机光致变色材料WO₃/TiO₂，该光致变色PVB胶片具有稳定性好、成本低等优点，相比常规的无机变色材料WO₃、MoO₃、TiO₂，复合WO₃/TiO₂光致变色效率得到了极大的提升。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：