硅烷改性复合电致变色材料及其制备方法与流程

本发明属于材料制备，具体涉及一种硅烷改性复合电致变色材料及其制备方法。

背景技术：

1、电致变色是指在外加电场的作用下，材料的光学属性发生稳定可逆变化的现象。电致变色材料具有电致变色的性能，一般分为无机电致变色材料与有机电致变色材料。三氧化钨是一种常用的无机电致变色材料，会因得电子而变色，是一种n型电致变色材料。聚苯胺是一种应用广泛的有机电致变色材料，会因失电子而变色，是一种p型电致变色材料。研究显示将n型与p型电致变色材料复合，实现一种互补结构，可以有良好的响应速度，以及呈现更加广泛的颜色变化。

2、目前常用三氧化钨与聚苯胺复合制备电致变色材料，通过溶胶凝胶法制备三氧化钨溶胶涂布在基材上，然后进行煅烧处理，并在其表面电聚合聚苯胺来制备电致变色材料。这种制备方法虽然稳定性较好但制备过程较复杂。同时研究发现可直接用三氧化钨溶液涂覆在基材上再电聚合聚苯胺制备电致变色材料，这一方法虽工艺简单但电致变色材料与基材粘接稳定性存在问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种硅烷改性复合电致变色材料的制备方法，应用硅烷偶联剂结合三氧化钨、聚苯胺与导电基材，有效保证复合电致变色材料在导电基材上的粘附稳定性，且操作简便、工艺步骤简单；获得的硅烷改性复合电致变色材料的稳定性好。

2、本发明所述的硅烷改性复合电致变色材料的制备方法，包括以下步骤：

3、(1)在100重量份的乙醇水溶液中，加入1～5份的三氧化钨和0.3～2.0份的苯胺基硅烷偶联剂，搅拌分散，加入0.1～0.5份的有机锡催化剂搅拌均匀，制得混合溶液；

4、(2)将步骤(1)中得到的混合溶液滴涂在导电基材上，50℃～80℃烘干；

5、(3)将步骤(2)处理后的导电基材在苯胺电解液中以-0.2～1.0v的电压范围循环3～12圈电化学沉积聚合苯胺，超纯水洗涤干燥，制得硅烷改性复合电致变色材料。

6、优选的，步骤(1)中的苯胺基硅烷偶联剂为n-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-苯基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种。

7、优选的，步骤(1)中的乙醇水溶液中，乙醇的质量分数为90％～99％。

8、优选的，步骤(1)中的有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、二乙酸二丁基锡、辛酸亚锡中的一种。

9、优选的，步骤(2)中的导电基材为ito导电玻璃、fto导电玻璃中的一种。

10、优选的，步骤(3)中苯胺电解液包含0.1～1mol/l的苯胺和0.5～1mol/l的盐酸。

11、本发明所述的硅烷改性复合电致变色材料的制备方法制得硅烷改性复合电致变色材料。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

13、(1)本发明采用苯胺基硅烷偶联剂改性复合电致变色材料，苯胺基硅烷偶联剂的硅氧烷基水解产生的硅羟基连接三氧化钨与导电基材，另一端的苯胺基电聚合聚苯胺，实现复合电致变色材料与导电基材的紧密连接，提高复合电致变色层与导电基材的连接稳定性。

14、(2)本发明所述的硅烷改性复合电致变色材料具有原料易得、制备工艺简单、易修饰、稳定性好、变色范围广特点。

技术特征：

1.硅烷改性复合电致变色材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的硅烷改性复合电致变色材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的苯胺基硅烷偶联剂为n-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-苯基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷中的任一种。

3.根据权利要求1所述的硅烷改性复合电致变色材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的乙醇水溶液中，乙醇的质量分数为90％～99％。

4.根据权利要求1所述的硅烷改性复合电致变色材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、二乙酸二丁基锡、辛酸亚锡中的任一种。

5.根据权利要求1所述的硅烷改性复合电致变色材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的导电基材为ito导电玻璃、fto导电玻璃中的任一种。

6.根据权利要求1所述的硅烷改性复合电致变色材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中苯胺电解液包含0.1～1.0mol/l的苯胺和0.5～1.0mol/l的盐酸。

7.硅烷改性复合电致变色材料，其特征在于，其制备方法如权利要求1～6中任一项所述。

技术总结
本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种硅烷改性复合电致变色材料及其制备方法。本发明涉及一种硅烷改性复合电致变色材料的制备方法，应用苯胺基硅烷偶联剂连接三氧化钨、聚苯胺和导电基材，制备硅烷改性复合电致变色材料。苯胺基硅烷偶联剂中的硅氧键可水解连接三氧化钨与基材，而另一端的苯胺基基团可以用于电聚合聚苯胺，以此来制备硅烷改性三氧化钨/聚苯胺复合电致变色材料。该方法具有原料简单易得、操作简便、工艺步骤简单等特点，制得的硅烷改性复合电致变色材料稳定性好。

技术研发人员：郭玉健,夏鹏飞,李来伟,葛佳男,张建,张志杰
受保护的技术使用者：山东宝龙达实业集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15