[发明专利]一种基于量子点的智能调光玻璃变色隔热胶膜的制备方法

说明书

本发明提供了一种基于量子点的智能调光玻璃变色隔热胶膜的制备方法，包括如下步骤：(1)将具有氧缺陷的量子点醇酸溶液置于透析袋中，然后将透析袋放入水中，透析后得到量子点水溶液；(2)向得到的量子点水溶液中加入油性溶剂与分散剂，搅拌均匀后进行蒸馏，得到量子点油性溶液；(3)向得到的量子点油性溶液中加入增塑剂，混合均匀后再次进行蒸馏，得到量子点增塑剂溶液；(4)将得到的量子点增塑剂溶液与抗氧化剂、紫外吸收剂与变色促进剂混合，搅拌均匀后向其中加入高分子树脂，混合均匀后制膜即成。本发明所述的基于量子点的智能调光玻璃变色隔热胶膜将氧化钨量子点用于光致变色隔热胶膜的制备，且制备方法简单，适用于大规模生产。

技术领域

本发明涉及一种根据周围光强度变化从而实现智能透过率调节的调光玻璃变色隔热胶膜制备方法，更具体地，本发明是一种基于具有氧缺陷型氧化钨量子点制备的智能变色隔热胶膜，具有完全阻隔紫外，智能调节可见光和红外光阻隔率的变色胶膜。

背景技术

降低建筑能耗已成为当前经济发展的重要任务之一。这需要提高当前建筑物结构材料的绝热性能，以减少结构内外能量交换。在众多结构材料中，门窗玻璃由于要保证其透光性和美观性，往往是建筑保温性能的短板，因而亟需一种具有透明隔热性能的节能材料。

对于门窗玻璃，玻璃在保证可见光透过率时，红外线能量会同时通过玻璃，并以热辐射的形式传输能量。在现有技术中，通过选择性地吸收或反射太阳光中的红外线来提高玻璃隔热性能。传统材料有金或银等贵金属材料以及氧化铟锡、氧化锡锑、铝掺氧化锌、铯钨青铜等导电金属氧化物等。然而，在实际应用中，尤其是日照强度较高的地区，仅通过对红外线的阻隔对玻璃隔热性能的提升仍然是不足的。这是由于太阳光中除了红外波段外，可见光波段入射光的辐射能也是热量的重要来源。然而，若采用炭黑等有色填料来降低可见光的透过，这会导致玻璃变深，变暗，并严重影响玻璃美观性。因此，亟需一种能够根据日照强度变化，能够通过自发调节可见光透过率，来实现智能隔热性能的玻璃。

现有技术中已有多项专利提供了使玻璃门窗同时具有隔热与变色功能的方案，但均存在问题。首先是隔热材料的选择，Low-E反射型膜是现有技术中最常用的材料，如CN207538689U，CN207538682U，CN208602023U，CN206465592U，US6446402 B1五项专利均采用Low-E镀膜或者玻璃作为隔热层材料。Low-E层是将银等贵金属沉积到膜或玻璃表面，通过对红外线的反射作用来实现隔热性能，然而Low-E玻璃对近红外线阻隔性能较差，且极容易氧化失效，这导致Low-E材料在实际使用中性能较差。这里需要注意的是中国专利CN208602023U提供方案中，采用夹胶层方式来保护Low-E镀膜层，虽然可以有效抑制材料表面因结露造成失效的问题，然后这种方式使得Low-E膜层仍然暴露于空气中，无法阻止其氧化失效。

第二，在现有技术中，纳米级过渡族金属氧化物材料也是常被提及的隔热材料。例如中国专利CN104277727B，CN106739412B，CN211079006U，CN206465580U所提供方案中，均采用氧化铟锡(ITO)，氧化锡锑(ATO)等过渡族金属氧化物材料为隔热材料。这类材料在尺寸达到纳米级后，可以与特定波长红外线发生等离子体共振效应，从而吸收该波长红外线。然而，ATO与ITO两类材料仅对波长大于1600nm的红外线具有较好的吸收作用，而对于1600nm以下的近红外线吸收作用有限。

第三，在变色方面，中国专利CN207538689U，CN207538682U，CN207538683U，与CN109050219A提供方案中均采用电致变色方式来实现变色效果。电致变色层不仅需要提供外部电能输入，通常还需要将导电层，变色层，离子储存层等多层材料附合为单一层材料，工艺复杂，成本高昂，不适合在住宅玻璃表面大规模推广。中国专利CN203488041U提供方案中提到采用向玻璃内腔内泵吸彩色颜料的方式实现对玻璃颜色智能调控。这种方法也面临需要外部供电，以及制作工艺复杂的问题。