[发明专利]一种电极化粒子及其制备方法和在电极化变色光学膜上的应用

说明书

本发明公开了一种电极化粒子及其制备方法和在电极化变色光学薄膜上的应用。该电极化粒子是一种基于金属碘化物、羧酸类含氮有机分子、碘单质、和纤维素类助悬剂等进行化学反应所形成的棒状金属配合物。电极化粒子可用于制备电极化变色光学膜。所述的电极化变色光学膜包括基底以及依次设置所述基底上的第一导电膜、电极化变色膜、第二导电膜。本发明所述的电极化粒子具有操作简单，易大规模制备等特点。由该电极化粒子所制成的电极化变色光学薄膜在电压驱动下具有透过率变色范围广，雾度低，响应速度快等优点。

技术领域

本发明涉及电极化变色光学薄膜器件领域，具体涉及一种电极化粒子及其制备方法和在电极化变色光学膜上的应用。

背景技术

电致变色玻璃(膜)由于具有遮光、隔热、节能、隐私等诸多功能，因而被广泛应用于智能家居、办公隔断、建筑、汽车、高铁等领域，极具社会意义和商业价值。电致变色技术的开发久远，并且极具挑战。目前市面上基于电致变色技术的智能玻璃主要有基于聚合物分散液晶(PDLC)的智能玻璃和基于导电聚合物电致变色(EC)智能玻璃两种。聚合物分散液晶(PDLC) 技术是将微米量级的液晶小分子微滴分散在有机固态聚合物基体内，通过调节电压，可以实现由雾化不透明状态到透明状态的调节。但PDLC智能玻璃不具有遮光性，可见光透过率变化范围窄，并且节能效果不够理想，应用场景有限。相比于PDLC，导电聚合物电致变色技术可以实现更宽泛的透过率变化范围，并且具有良好的遮光性和节能效果，但是其加工工艺复杂，变色速度慢，寿命短，并且成本较高，价格昂贵，仅仅在高端跑车，波音飞机等少数设备上使用。

目前，液晶分子作为变色玻璃的主要核心材料。而电极化粒子是具有一定形状得有机-无机杂化粒子，这种有机-无机杂化粒子具有各向异性，在电场(磁场)的作用下能够发生极化左右进而发生偏转，制成器件后呈现出变色功能。由电极化粒子制成的器件具有透过率可调范围广，变色速度快等特点，具有广泛的应用前景，但在国内很少有报道。

发明内容

本发明目的在于提供了一种电极化粒子及其制备方法和在电极化变色光学薄膜上的应用。

所述的电极化粒子的特征具体在于，包括以下几点：

1)是一种基于金属碘化物、羧酸类含氮有机分子、碘单质、和纤维素类助悬剂等进行化学反应所形成的金属配合物。

2)该电极化粒子是一种棒状结构，其特征在于能够在电场作用下被电极化而表现出电极化变色功能。

所述的电极化粒子棒状结构，优选粒子长度为100～2000nm，粒径宽度为10～200nm。

一种电极化粒子的制备方法，具体包括以下步骤：

1)将纤维素助悬剂加入到乙酸乙酯中，充分搅拌使其完全溶解，将反应温度升高到25～80℃，然后依次加入碘单质、羧酸类含氮有机分子、金属碘化物以及脂肪醇和去离子水，继续在25～80℃反应1～20h；

2)将步骤1)所得到的产物进行离心洗涤多次后，将沉淀分散至乙酸乙酯中，得到电极化粒子的分散液。

步骤1)中，所述的纤维素类助悬剂可为乙基纤维素、乙酸纤维素、氰乙基纤维素和硝化纤维素中的一种或多种(即一种或两种以上，包括两种)。

所述的羧酸类含氮有机分子的分子结构式为以下结构中的一种或多种：

所述的金属碘化物可为碘化铜、碘化钙、碘化镁、碘化钡中的一种或多种(即一种或两种以上，包括两种)。

所述的脂肪醇可以为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、正庚醇和正辛醇中的一种或多种(即一种或两种以上，包括两种)。