一种低驱动电压的智能雾化玻璃及其制备工艺制造技术

本申请涉及一种低驱动电压的智能雾化玻璃及其制备工艺。低驱动电压的智能雾化玻璃包括依次设置的第一透明层、雾化层、第二透明层，所述雾化层至少包括以下质量份的原料：光固化聚合物30

【技术实现步骤摘要】
一种低驱动电压的智能雾化玻璃及其制备工艺


[0001]本申请涉及调光玻璃的领域，尤其是涉及一种低驱动电压的智能雾化玻璃及其制备工艺。

技术介绍

[0002]变色玻璃也叫调光玻璃或透过率可调玻璃，是指在光照、电流、外部压力、温度、磁场等一定条件下能够改变颜色的玻璃，且随着外加条件的变化，玻璃颜色随之变化，当外加条件消失后，玻璃又可逆的自动恢复到初始状态的玻璃。
[0003]目前市面上常规的调光玻璃方案有PDLC(聚合物分散液晶)、EC(电致变色)等，这几种调光玻璃的技术指标各有优劣势。PDLC是一种将低分子液晶和预聚物混合，在一定条件下进行聚合反应，使液晶与聚合物产生相分离后，形成一种液晶微滴均匀分散于交联高分子网络之中的结构。PDLC调光玻璃的变色机理为，在不施加外电压时，分散在聚合物中的液晶分子取向为无序状态，此时，入射光线被强烈散射，当加上一定电压后，液晶分子沿电场方向取向，此时，入射光线能够直接通过。
[0004]影响PDLC调光玻璃性能的因素有多种，如活性稀释剂的种类、液晶的种类、单体的种类、单体与树脂的比例等，但是其变色机理决定了，在外加电压的作用下，液晶在聚合物中发生转向需要克服与聚合物之间的阻力。最终导致的结果就是，大部分PDLC原理的调光玻璃工作电压过高，常用的环氧类、聚酯类PDLC调光玻璃的驱动电压甚至高达50V左右。过高的工作电压是限制PDLC调光玻璃大范围使用的原因之一。

技术实现思路

[0005]为了改善目前常见的PDLC原理的调光玻璃工作电压过高的问题，本申请提供一种低驱动电压的智能雾化玻璃及其制备工艺。
[0006]第一方面，本申请提供一种低驱动电压的智能雾化玻璃，采用如下的技术方案：
[0007]一种低驱动电压的智能雾化玻璃，包括依次设置的第一透明层、雾化层、第二透明层，所述雾化层至少包括以下质量份的原料：
[0008][0009]通过采用上述技术方案，额外添加的磁性石墨烯，虽然会少量降低雾化层的可见光透射率，影响其光学性能，但是其能够大大降低调光玻璃的驱动电压。这可能是由于，磁
性石墨烯的加入能够在雾化层内建立内建电势，从而降低雾化层的驱动电压；另外，磁性石墨烯能够产生电磁感应现象，外加电压后，磁性石墨烯在电场的作用下会朝向近电场方向移动，从而改变雾化层中液晶的分布，即除了液晶本身受外加电压的影响驱动转向，磁性石墨烯受外加电压的影响也会驱动液晶转向，多重驱动力的作用下，液晶更易于克服阻力发生转动，从而使驱动电压降低。
[0010]相较于单纯加入磁性材料，石墨烯的导电性较好，将磁性材料负载于石墨烯上，通过磁性材料和石墨烯导电性的配合，能够以更低的添加量获得较低的驱动电压，以减少对可见光透射率的影响。且石墨烯对于可见光透射率的影响要远小于一般的磁性材料，将磁性材料负载于石墨烯上后，对于调光玻璃透射率的影响大大降低。
[0011]进一步的，由于石墨烯具有良好的导电性能，磁性石墨烯的加入能够提高雾化层的电导率，而电导率的提高不但能够提高雾化层的响应速度，还能大大降低智能雾化玻璃的功耗，低工作电压、低功耗的智能雾化玻璃应用范围得到极大的扩展。
[0012]可选的，所述光固化聚合物包括以下质量百分比的组分：
[0013]碳酸锆铵
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0.5
‑
1％；
[0014]甲基丙烯酸月桂酯
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38
‑
42％；
[0015]聚酯丙烯酸树脂
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余量。
[0016]通过采用上述技术方案，特定选用聚酯丙烯酸树脂和甲基丙烯酸月桂酯单体是由于，这两者的透射率和相容性较好，能够形成十分均匀的透明雾化层。
[0017]聚酯丙烯酸树脂和甲基丙烯酸月桂酯单体的用量必须严格控制，这是由于，若聚酯丙烯酸树脂用量过多，固化后形成的聚合物交联度过大、致密度高，这就使得液晶微滴的体积过小，不易发生转动，驱动电压提高。而若甲基丙烯酸月桂酯单体用量过大，虽然驱动电压会减小，但是其对比度以及雾化层的力学性能也下降。
[0018]另外，专利技术人发现，在制备雾化层时，因为环境湿度较大、单体未充分干燥等原因导致体系中水分过多时，整个体系会发白，过多的水分会影响体系聚合时的聚合度等，容易影响最终制得的雾化层的性能。碳酸锆铵是一种良好的无毒副作用的抗水剂，将碳酸锆铵添加到体系中，不但能够提高体系的抗水性，降低体系的含水率，还能提高体系的抗起泡性能。并且碳酸锆铵本身是透明的，对于雾化层的透射率影响很小，与整个体系的相容性也较好。
[0019]可选的，所述磁性石墨烯的制备工艺包括以下工艺步骤：
[0020]S1、共混，将氧化石墨烯溶解于去离子水中，得到氧化石墨烯溶液；将四水合氯化亚铁、六水合氯化铁溶解于去离子水中，得到铁离子溶液；将氧化石墨烯溶液和铁离子溶液混合均匀，得到混合液；
[0021]S2、沉积，往步骤S1中得到的混合液中滴加氨水，随后加热并搅拌沉积一定时间，使纳米四氧化三铁沉积到氧化石墨烯上，得到沉积液；
[0022]S3、还原，在步骤S2中得到的沉积液中添加还原剂，反应一定时间，即得磁性石墨烯。
[0023]通过采用上述技术方案，四氧化三铁也叫磁铁矿，有良好的磁性能，将纳米四氧化三铁负载到石墨烯上后，使得石墨烯也同样具有良好的磁性能。按照一定的比例，将四水合氯化亚铁、六水合氯化铁混合获得铁离子溶液，并将铁离子溶液和氧化石墨烯溶液混合，此
时，铁离子会被氧化石墨烯吸附。滴加氨水调节体系的pH值后，吸附于氧化石墨烯上的铁离子沉淀析出为纳米四氧化三铁，经过还原后，即得磁性石墨烯。
[0024]可选的，所述步骤S1中，按照摩尔比四水合氯化亚铁：六水合氯化铁为3:4。
[0025]通过采用上述技术方案，在该配比下，能够获得更高收率的纳米四氧化三铁。这可能是由于，虽然理论上，亚铁离子和铁离子的反应摩尔比为1:2，但是实际生产过程中，亚铁离子容易被氧化为铁离子，故需要适当提高体系中亚铁离子的添加量。
[0026]可选的，所述步骤S3中，所使用的还原剂为抗坏血酸。
[0027]通过采用上述技术方案，与常见的水合肼等毒副作用较大的还原剂不同，抗坏血酸毒副作用小。
[0028]可选的，所述步骤S2具体包括以下工艺步骤：
[0029]S21、一次沉积，在步骤S1中得到的混合液中滴加氨水，随后加热并进行搅拌，得到一次沉积液；
[0030]S22、二次沉积，在步骤S21中得到的一次沉积液中继续滴加氨水，保温搅拌，得到二次沉积液；
[0031]S23、三次沉积，在步骤S22中得到的二次沉积液中添加小分子有机酸盐，并将体系的pH值调节至4
‑
5，保温搅拌，得到沉积液。
[0032]通过采用上述技术方案，由于纳米四氧化三铁富集在氧化石墨烯附近，局部浓度较高，而高浓度的纳米四氧化三铁很容易发生团本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低驱动电压的智能雾化玻璃，包括依次设置的第一透明层、雾化层、第二透明层，其特征在于：所述雾化层至少包括以下质量份的原料：2.根据权利要求1所述的一种低驱动电压的智能雾化玻璃，其特征在于：所述光固化聚合物包括以下质量百分比的组分：碳酸锆铵
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0.5
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1％；甲基丙烯酸月桂酯
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38
‑
42％；聚酯丙烯酸树脂
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余量。3.根据权利要求1所述的一种低驱动电压的智能雾化玻璃，其特征在于：所述磁性石墨烯的制备工艺包括以下工艺步骤：S1、共混，将氧化石墨烯溶解于去离子水中，得到氧化石墨烯溶液；将四水合氯化亚铁、六水合氯化铁溶解于去离子水中，得到铁离子溶液；将氧化石墨烯溶液和铁离子溶液混合均匀，得到混合液；S2、沉积，往步骤S1中得到的混合液中滴加氨水，随后加热并搅拌沉积一定时间，使纳米四氧化三铁沉积到氧化石墨烯上，得到沉积液；S3、还原，在步骤S2中得到的沉积液中添加还原剂，反应一定时间，即得磁性石墨烯。4.根据权利要求3所述的一种低驱动电压的智能雾化玻璃，其特征在于：所述步骤S1中，按照摩尔比四水合氯化亚铁：六水合氯化铁为3:4。5.根据权利要求3所述的一种低驱动电压的智能雾化玻璃，其特征在于：所述步骤S3中，所使用的还原剂为抗坏血酸。6.根据权利要求3所述的一种低驱动电压的智能雾化玻璃，其特征在于：所述步骤S2具体包括以下工...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏飞，胡志诚，罗威，谢龙豪，
申请(专利权)人：绍兴迪飞新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：