CN208038319U - 一种温控变色智能窗 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种温控变色智能窗，包括依次设置的透明衬底、金属网格透明导电膜、温变油墨层和保护层，采用的金属网格透明导电膜同时具备透明、导电、导热的性能，通过加热基底使温变油墨实现有色变无色、无色变有色、有色变其他颜色的转换，丰富了变色玻璃的色彩，美化了视野，本实用新型制备的温控变色智能窗户可实现大面积制备，变色性能稳定、均匀。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能窗领域，尤其是涉及一种温控变色智能窗。
背景技术
随着环保、节能日益受到重视，能源的合理利用、节能产品的研制和开发取得很大的进展，20世纪80年代前期C.M.Lampert、 C.G.Granqvist等首先提出将电致变色材料应用于建筑物、汽车、飞机等节能采光系统中，形成能动态调节太阳辐射能透过率的“智能窗”(Smart window)。近年来，智能窗的研究及应用一直是研究的热点。我国开始注重制定建筑节能政策和实施建筑节能计划，目前，随着国家节能减排政策的执行力度加大、人们对低碳环保意识的加强，以及对于建筑物采光效果和美观的追求，使得节能玻璃在门窗、玻璃幕墙中的应用越来越广泛。目前广泛使用的节能玻璃通过热或光照改变玻璃的颜色，以达到遮光或避光的效果，且其色彩通常只有乳白色或透明色，色彩的选择性差，其次通常采用掺杂的相变材料VO2作为热致变色材料，其色彩选择局限且成本较高，不能满足人们的需求。
实用新型内容
针对现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种温控变色智能窗及其制备方法。
本实用新型所采取的技术方案是：
本实用新型提供一种温控变色智能窗，包括依次设置的透明衬底、金属网格透明导电膜、温变油墨层和保护层。
优选，温变油墨层由温变粉和透明树脂构成，温变粉为圆珠形微小颗粒，壳-芯结构，内芯为混合物，外壳为固化交联的蜜胺环氧树脂聚合物。
优选地，所述温变油墨层的变色温度为30～60℃。
优选地，所述金属网格透明导电膜的材料为金属或合金。
进一步地，所述金属为银、铝、铜、镍、铂中的任一种。
进一步地，所述合金为铝合金、银铜合金、银镍合金、铝铂合金、金银合金中的任一种。
进一步地，所述金属网格透明导电膜的透过率大于80％。
更进一步地，所述金属网格透明导电膜的电阻为2欧姆～150欧姆。
更进一步地，所述金属网格透明导电膜的厚度为100～1500nm。
优选地，所述温变油墨层的厚度为500～5000nm。
进一步地，所述保护层的材料为PET、PI、玻璃中的一种。
更进一步地，所述透明衬底的材料为石英玻璃、PI、PET中的一种。
优选地，所述温控变色智能窗的工作电压为3～36V。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型采用的金属网格透明导电膜同时具备透明、导电、导热的功能，接通电源后通过电加热提高温度使温变油墨达到温变阈值发生相变，从而达到温控变色的目的，本实用新型使用的温变油墨能够实现有色变无色、无色变有色、有色变其他颜色的转换，丰富了变色玻璃的色彩，美化了视野，而且通过对油墨的选择可以实现变色可逆或不可逆，本实用新型的温控变色智能窗制作成本低，可实现大面积制备，变色性能稳定、均匀，同时具有在冬天加热除冰雪的功能，亦可应用于广告显示，拓宽了温控变色智能窗的使用范围。
附图说明
图1为本实用新型的温控变色智能窗；
图2为金属网格透明导电膜的制备流程图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。本实用新型创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
实施例1
参见图1，本实施例提供一种温控变色智能窗，包括依次设置的透明衬底1、金属网格透明导电膜2、温变油墨层3和保护层4，所述透明衬底1的材料为石英玻璃，所述金属网格透明导电膜2的材料为银、厚度为100nm，所述温变油墨层3的材料为温变粉与透明树脂的混合物、厚度为500nm，所述保护层4的材料为石英玻璃。
本实施例还提供一种上述的温控变色智能窗的制备方法，包括以下步骤：
(1)选用10cm*10cm的普通石英玻璃基片作为透明衬底，其中石英玻璃的一面覆盖有可以撕掉的保护膜，将石英玻璃基依次在丙酮中超声10分钟，在酒精中超声10分钟，在去离子水中超声10分钟，取出烘干；
(2)制备金属网格透明导电膜：参见图2，选用含300nm的聚苯乙烯(PS)微球5悬浮液，并采用Langmuir-Blodgett(LB)技术在透明衬底1上对PS微球5进行组装；将组装好微球的石英玻璃放入磁控溅射真空腔体中，选用银靶材，调节磁控溅射相关工艺，在透明衬底1和PS微球5上镀上150nm的银金属层6；镀完后取出，去除PS 微球以及微球上金属后，得到金属网格透明导电膜2，电阻为20欧，透过率为85％；
(3)选用温变阈值为33℃的无色变紫罗兰的温变粉，温变粉为圆珠形微小颗粒，壳-芯结构，内芯为混合物，外壳为固化交联的蜜胺环氧树脂聚合物，主要由正十八醇、鲸蜡醇、2,2-二(4羟基苯基) 丁烷、对羟基苯甲酸丙酯、3,4,5-三羟基苯甲酸月桂酯、双酚A、蜜胺环氧聚合物、隐色染料等组成。取上述温变粉和透明树脂按照质量比1:5混合后，搅拌均匀后形成温变油墨，然后通过刮涂法把温变油墨涂布在上述金属网格透明导电膜上，撕掉石英玻璃的保护膜后，置于60℃的烤箱中，烘烤半个小时，制备得温变油墨层；
(4)温变油墨层烘干后取出，在金属网格透明导电膜上引出正负极，以便后续接上电源提供电压；
(5)将温变油墨层的四周清理干净，涂上透明耐高温硅酮密封胶，选用石英玻璃作为保护层封装，固化24小时后，即得合格的温控变色智能窗。
本实施提供的温控变色智能窗，通过提供6V的电压1-2分钟后，智能窗从无色变为紫罗兰色，断电后又可从紫罗兰色变为无色。
本实施例使用的金属网格透明导电膜的材料以银为例进行说明，实际中所使用的材料可以为金属或合金，所述金属可以为银、铝、铜、镍、铂中的一种。
实施例2
本实施例提供一种的温控变色智能窗的制备方法，包括以下步骤：
(1)选用10cm*10cm的耐高温PET基片作为透明衬底，其中 PET基片的一面覆盖有可以撕掉的保护膜，将PET基片依次在丙酮中超声10分钟，在酒精中超声10分钟，在去离子水中超声10分钟，取出烘干；
(2)制备金属网格透明导电膜：选用含500nm的聚苯乙烯(PS) 微球悬浮液，并采用Langmuir-Blodgett(LB)技术在PET基片上对PS 微球进行组装；将组装好微球的PET基片放入磁控溅射真空腔体中，选用铝靶材，调节磁控溅射相关工艺，在PET基片和PS微球上镀上300nm的铝金属层；镀完后取出，去除PS微球以及微球上金属后，得到金属网格透明导电膜，电阻为10欧，透过率为80％；
(3)选用温变阈值为33℃的紫色变红色的温变粉，温变粉为圆珠形微小颗粒，壳-芯结构，内芯为混合物，外壳为固化交联的蜜胺环氧树脂聚合物，主要由正十八醇、鲸蜡醇、2,2-二(4羟基苯基)丁烷、对羟基苯甲酸丙酯、3,4,5-三羟基苯甲酸月桂酯、双酚A、蜜胺环氧聚合物、隐色染料等组成。取上述温变粉和透明树脂按照质量比 1:5混合后，搅拌均匀后形成温变油墨，然后通过喷涂法把温变油墨涂布在上述金属网格透明导电膜上，撕掉PET基片的保护膜后，置于60℃的烤箱中，烘烤半个小时，制备得温变油墨层；
(4)温变油墨层烘干后取出，在金属网格透明导电膜上引出正负极，以便后续接上电源提供电压；
(5)将温变油墨层的四周清理干净，涂上透明耐高温硅酮密封胶，选用PET基片作为保护层封装，固化24小时后，即得合格的温控变色智能窗。
本实例提供了一种柔性的温控变色智能窗，通过提供4.5V的电压1-2分钟后，智能窗户从紫色变为红色，断电后又可从红色变回紫色。
实施例3
本实施例提供一种温控变色智能窗，包括依次设置的透明衬底、金属网格透明导电膜、温变油墨层和保护层，所述透明衬底的材料为 PI，所述金属网格透明导电膜的材料为银铜合金、厚度为1500nm、电阻为150欧姆，透过率为92％，制备所述金属网格透明导电膜时选用含2000nm的聚苯乙烯(PS)微球悬浮液，所述温变油墨层的材料为橘色变无色的温变粉与透明树脂的混合物、厚度为5000nm，所述温变粉的温变阈值为30℃，所述保护层的材料为PI。
本实施例提供的温控变色智能窗，通过提供3V的电压1-2分钟后，智能窗从橘色变为无色，断电后又可从无色变为橘色。
实施例4
本实施提供一种温控变色智能窗，包括依次设置的透明衬底、金属网格透明导电膜、温变油墨层和保护层，所述透明衬底的材料为 PI，所述金属网格透明导电膜的材料为铂、厚度为800nm、电阻为2 欧姆、透过率为82％，制备所述金属网格透明导电膜时选用含200nm 的聚苯乙烯(PS)微球悬浮液，所述温变油墨层的材料为玫瑰色变无色的温变粉与透明树脂的混合物、厚度为1000nm，所述温变粉的温变阈值为60℃，所述保护层的材料为PI。
本实施例提供的温控变色智能窗，通过提供36V的电压1-2分钟后，智能窗从玫瑰色变为无色，断电后又可从无色变为玫瑰色。
以上是对本实用新型的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种温控变色智能窗，其特征在于，包括依次设置的透明衬底、金属网格透明导电膜、温变油墨层和保护层。
2.根据权利要求1所述的温控变色智能窗，其特征在于，所述温变油墨层的变色温度为30～60℃。
3.根据权利要求1或2所述的温控变色智能窗，其特征在于，所述金属网格透明导电膜的材料为金属或合金。
4.根据权利要求3所述的温控变色智能窗，其特征在于，所述金属网格透明导电膜的透过率大于80％。
5.根据权利要求4所述的温控变色智能窗，其特征在于，所述金属网格透明导电膜的电阻为2欧姆～150欧姆。
6.根据权利要求5所述的温控变色智能窗，其特征在于，所述金属网格透明导电膜的厚度为100～1500nm。
7.根据权利要求1-2、4-6任一项所述的温控变色智能窗，其特征在于，所述温变油墨层的厚度为500～5000nm。
8.根据权利要求7所述的温控变色智能窗，其特征在于，所述保护层的材料为PET、PI、玻璃中的一种。
9.根据权利要求8所述的温控变色智能窗，其特征在于，所述透明衬底的材料为石英玻璃、PI、PET中的一种。
10.根据权利要求9所述的温控变色智能窗，其特征在于，所述温控变色智能窗的工作电压为3～36V。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201820274464.5U CN208038319U (zh) | 2018-02-27 | 2018-02-27 | 一种温控变色智能窗 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201820274464.5U CN208038319U (zh) | 2018-02-27 | 2018-02-27 | 一种温控变色智能窗 |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN201820274464.5U Active CN208038319U (zh) | 2018-02-27 | 2018-02-27 | 一种温控变色智能窗 |
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| CN (1) | CN208038319U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108264244A (zh) * | 2018-02-27 | 2018-07-10 | 华南师范大学 | 一种温控变色智能窗及其制备方法 |
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2018
- 2018-02-27 CN CN201820274464.5U patent/CN208038319U/zh active Active
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