[发明专利]一种防霉温致透光率可逆变化材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防霉温致透光率可逆变化材料的制备方法。具体是一种提高防霉变性能的温致透光率可逆变化材料的制备方法。属于材料科学与工程技术领域。

技术背景

房屋的冬暖夏凉是人类自古以来追求的梦想，遗憾的是现实世界往往出现冬冷夏热，原因在于太阳对一定纬度地面入射角在冬夏发生较大变化及建筑材料的太阳能吸收率和热发射率不能随季节变化而产生变化，只能以采暖制冷来营造建筑热舒适环境，大量消耗地球矿物能源、污染环境、加剧全球温室效应。据统计，美国建筑能耗已占全美总能耗的38%，在我国仅采暖能耗也已超过10%，且随着空调的普遍使用建筑能耗增势迅猛，2003年盛夏全国出现的“电荒”是一明证。玻璃材料由于其通透性，增加建筑美感以及建筑采光等需求而被现代建筑大量使用。但是由于本身的通透性而导致夏季建筑制冷能耗的剧增，而且无法阻挡强烈太阳辐射，降低室内舒适性。缓解这个问题的一般方法是采用遮阳措施。现在有些学者开始研究一些复合的智能玻璃窗体材料：电致变色材料，温致变色材料，热致变色，气致变色材料等。这些材料优点是根据环境变化，自动改变玻璃透光率，实现智能遮阳。

其中，一种温致透光率可逆变化智能遮阳材料，低温时呈高透光率状态，能够满足透光需求，高温时转变为低透光率状态，能够满足夏季遮阳需求。可在低温下呈现出高的光透过性能，而当温度升高后，则呈现出低的透过性能，两种不同性能可随温度呈现可逆反复变化，适合于创造使人感觉热舒适的环境的温致透光率可逆变化材料。该材料可用于建筑窗户，也可用于车辆船舶等。

在继续研究改善这种温致变色智能遮阳材料的同时，本发明发现了该材料在长期使用过程中容易产生黑色不可逆的霉变沉淀。所以为了提高该材料的实用性，需要提高该材料的抗霉变性能。

发明内容

本发明的目的在于改善温致透光率可逆变化的材料的抗霉变性能。用该方法制得的温致透光率可逆变化材料的防霉变性能高，建筑物窗户透光率长期稳定，至少5年不会发生黑色霉变沉淀。

为了达到上述目的，本发明经过大量探索研究发现：采用聚苯乙烯、氧化聚丙烯、聚乙烯醇、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素等按适当比例与无机盐配合，可以制备出具有温致透光性能可逆变化材料，通过调节透光率可逆变化材料的PH、以及加入辅料，可使材料在长期使用中不容易产生黑色絮状霉变沉淀，并且不会严重影响材料透光率以及高温低透光率，低温高透光率状态的性能。

首先将聚苯乙烯、氧化聚丙烯、聚乙烯醇、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素等聚合物中的一种或数种材料按任意质量比例溶于水中，然后将Na、K、Ca、Mg无机盐中的一种或数种按一定质量比例溶于水，再将两种水溶液按1：1体积比混合搅拌均匀，使其各组分比例符合下述配比要求，即可制备出温致透光率可逆变化材料。然后用HCl、H₂SO₄、CH₃COOH中的一种或者几种调节其PH=2-3，再加入苯甲酸钠、山梨酸钾、尼泊丁酯中的一种或者几种辅料。该材料在低温时为无色透明液体，在高温时可转变为白色不透明液体，且在温度上下变化时，该液体在无色透明和白色不透明状态之间可逆变化，并且该材料能够保持至少5年不产生黑色絮状霉变沉淀。

具体的制备方法如下：

首先，按照如下质量百分比量取：

聚合物                       0.2-5%

Na、K、Ca、Mg无机盐          0.2-20%

水                           75-100%

总量满足100%

上述聚合物是聚苯乙烯、氧化聚丙烯、聚乙烯醇、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素中的一种或2种以上按任何质量比例混合的聚合物；

上述Na、K、Ca、Mg无机盐为NaCl、KCl、CaCl₂、MgCl₂、NaSO₄、MgSO₄中的一种或2种以上按任何质量比例混合的无机盐；

然后，将聚合物加水混合，制成0.2%-10%水溶液；

将Na、K、Ca、Mg无机盐溶于水，制成1.0%-20%水溶液；

接着，将上述两种水溶液按1：1体积比混合，搅拌均匀，即制得温致透光率可逆变化材料；